使用Flotherm电散热仿真物理学原理第1章：导热

第1章：导热

1.1 傅里叶定律 7
1.2 材料的热导率、比热和密度7
1.2.1 Flomerics 标准材料库 8
1.2.2 铝合金 8
1.2.3 不锈钢 10
1.2.4 硅（Si） 11
1.2.5 热导率随温度变化的纯金属 11
1.2.6 氧化铝 14
1.2.7 III-V半导体材料的热导率 16
1.2.8 电子封装行业常用合金热导率 16
1.2.9 电子封装材料 17
1.2.10 复合材料 18
1.2.11 焊料 18
1.2.12 引线框架材料（Lead Frame Material） 18
1.2.13 Al2O3 和 LTCC材料 19
1.2.14 陶瓷基底 19
1.2.15 聚硅氧烷（Silicone）和橡胶 19
1.2.16 导热电绝缘体 20
1.2.17 导热衬垫（Thermal Pad） 20
1.2.18 非晶聚合物（Amorphous polymeres） 21
1.2.19 纯晶体聚合物（Non-amorphous polymers without inclusions） 21
1.2.20 强化热导率的塑料（Plastics with enhanced conductivity） 21
1.2.21 10000 W/m K 22
1.2.22 其它材料数据来源 22
1.3 热阻22
1.3.1 理想接触 25
1.3.2 接触热阻和相应数据 25
1.3.3 导热界面材料 27
1.3.4 使用Flotherm中的Cuboid模拟接触热阻 29
1.3.5 Flotherm中模拟接触热阻的另一类方法：通过表面特性 30
1.3.6 Rsurf-solid的重叠 31
1.3.7 Solid-Fluid 热阻 31

1 导热

1.1 傅里叶定律

首先进行一个小的导热实验：右手点燃一根火柴，左手将一个钉子的一端放在火柴火焰上方。在很短的时间之后，你会感到钉子太烫而不得不放手。在火柴和钉子接触的地方温度是一样的，并且火柴和钉子的截面大小也相同。所不同的仅仅是两者的材料。你之所以能够抓住火柴是因为木材的热导率比较低，或者说在火柴火焰（大约100℃以上）和手指（大约37℃）之间的温度梯度比较大。右手之所以感觉很烫的主要原因是钢铁的热导率比较高，也就是说在火焰和手指（大约70℃）之间的温度梯度比较小。