关于热阻
建筑材料热工性能测试考核试卷
7.建筑材料在火灾情况下的热稳定性与材料的_______（性质）有关。()
8.为了提高建筑材料的保温性能，可以采取增加材料_______（结构特征）的方法。()
9.建筑材料热工性能测试结果可能受到_______（环境因素）的影响。()
A.热流法适用于测定热导率较高的材料
B.热流法测试过程中，试样两侧的温度应保持不变
C.热流法测试时，试样的厚度应尽量薄
D.热流法测试结果与试样的尺寸无关
10.下列哪种材料的热稳定性较好？()
A.混凝土
B.木材
C.铜材
D.聚氨酯泡沫
11.以下关于建筑材料热工性能测试标准的描述，正确的是？()
A.我国采用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ际标准进行建筑材料热工性能测试
A.热流法
B.热膨胀法
C.红外光谱法
D.热重分析法
4.建筑材料的保温性能主要受到以下哪些因素的影响？()
A.热导率
B.密度
C.孔隙结构
D.材料厚度
5.以下哪些情况可能导致建筑材料热工性能测试结果不准确？()
A.试样制备不规范
B.测试仪器未校准
C.测试环境温度波动
D.操作人员技能不足
6.以下哪些材料常用于建筑隔热？()
A.玻璃棉
B.聚苯乙烯泡沫
C.石膏板
D.铜材
7.以下哪些因素会影响建筑材料的热阻？()
A.材料的热导率
B.材料的厚度
C.材料的比热容
D.材料的抗压强度
8.建筑材料热工性能测试时，以下哪些做法是正确的？()
A.根据材料类型选择合适的测试方法
B.确保试样在测试前达到标准状态
屋面传热分析报告
屋面传热分析报告1. 引言本文旨在对屋面传热进行分析和评估。
屋面的传热特性对建筑的能源效率和舒适性有重要影响。
本文通过一系列步骤，从简单到复杂地分析屋面的传热过程。
2. 确定热传导系数首先，我们需要确定屋面材料的热传导系数。
热传导系数代表了材料导热性能的指标，是进行传热计算的重要参数。
可以通过实验或查阅相关文献获取材料的热传导系数数值。
3. 计算屋面的热阻根据热传导系数，我们可以计算屋面的热阻。
热阻是屋面材料抵抗传热的能力，是热传导系数的倒数。
热阻的计算可以采用以下公式：热阻 = 厚度 / 热传导系数根据屋面材料的厚度和热传导系数，可以计算出其热阻值。
4. 考虑边界条件屋面的传热过程不仅与材料本身有关，还与周围环境和边界条件有关。
在传热分析中，我们需要考虑以下因素： - 外界温度：根据气象数据或实测数据，确定屋面外界温度的变化范围。
- 内外界面传热系数：根据材料的表面特性和周围环境的传热系数，计算屋面内外界面的传热系数。
- 空气流动：如果有空气流动，例如风吹或通风系统，需要考虑空气对屋面传热的影响。
5. 计算传热率根据热阻和边界条件，我们可以计算屋面的传热率。
传热率表示单位时间内屋面传热的能力，可以采用以下公式计算：传热率 = (T1 - T2) / (热阻1 + 热阻2 + ...)其中，T1和T2分别表示屋面内外界面的温度差，热阻1和热阻2表示屋面内外界面的热阻。
6. 进一步分析在完成基本的传热分析后，可以进一步对屋面的传热特性进行评估和优化。
可以考虑以下方面： - 材料选择：选择具有较低热传导系数的材料，以降低传热率。
- 绝缘改进：改善屋面的绝缘性能，减少热传导。
- 空气层设计：设计适当的空气层以降低传热。
7. 结论通过以上步骤，我们可以对屋面的传热特性进行分析和评估。
通过计算热阻、传热率等参数，可以得出屋面的传热性能。
进一步优化屋面的材料选择、绝缘改进和空气层设计等方面，可以提高屋面的能源效率和舒适性。
热阻和热阻抗的解释
热阻和热阻抗的解释热阻和热阻抗是热学中常用的两个概念，它们在研究和分析热传导问题时起着重要的作用。
本文将以简明易懂的方式解释热阻和热阻抗的概念，并讨论它们之间的关系以及其在实际应用中的意义。
一、热阻的概念热阻是指通过固体、液体或气体的物质传导热量的阻力。
它代表了物质对传热的难易程度，通常用单位热阻（单位面积上单位时间内传导的热量的逆）来表示，单位是W/(m²·K)。
热阻的大小取决于物质本身的性质和特点，如导热系数、几何形状、传热面积和厚度等。
热阻的计算可以通过以下公式进行：热阻 = 厚度 / (导热系数× 面积)其中，厚度表示热传导路径的长度，导热系数表示物质传热的能力，面积表示传热的界面大小。
从公式中可以看出，热阻与传热面积成反比，与导热系数和传热路径的长度成正比。
在设计热传导路径或选择材料时，需要考虑热阻的大小。
二、热阻抗的概念热阻抗是热学中的另一个重要概念，它代表了各个部分之间传热困难程度的度量。
热阻抗是指在温度差异作用下，单位面积上单位时间内传导的热量的逆。
热阻抗的单位和热阻相同，即W/(m²·K)。
热阻抗可以看作是一种热阻的延伸，它描述了热量在不同部分之间传递的难易程度。
在一个复杂的热传导系统中，通过不同的材料、界面和接触面来计算整个系统的热阻抗，可以更准确地评估传热的效率和效果。
三、热阻和热阻抗的关系热阻和热阻抗之间有着密切的关系。
热阻抗可以看作是不同部分的热阻之和，它表示了热量在不同部分之间传递的整体难易程度。
在一个复杂的热系统中，可以使用电路的串联和并联规律来计算整个系统的热阻。
当部分热阻串联时，热阻值相加；当部分热阻并联时，热阻的倒数值相加再取倒数。
利用这些规律，可以灵活地设计和优化热传导路径，提高热量传递的效率。
四、热阻和热阻抗的实际应用热阻和热阻抗的概念和计算方法在实际应用中具有广泛的应用价值。
在热工系统设计中，通过计算各个部分的热阻和热阻抗，可以评估系统的传热性能和效率，从而进行热设计和优化。
关于热阻设计参考
80
10
1250
1560
53
335
420
95
26
1050
1315
43
390
490
100
26
1000
1250
21
555
690
70
11
1425
1785
33
450
565
90
22
1110
1385
13
685
860
65
8
1535
1920
28
625
780
50
12
2000
2500
9
1330
1665
45
5
2220
2775
[Ψjt 计算公式]
jt
Tj Ta TC1 K VF Ta
VH IH
VH IH
[用语说明] VH：加在 TEG 芯片内部电阻的电压 IH：稳定时在 TEG 芯片内部电阻流动的电流
TC1 [℃／Ｗ] VF
VF 0 VFSS
Ver.2013-07-23
-4-
关于热阻
[最大容许功率 Pd] IC 在常温(25℃以下)时的最大容许损失是用各 IC 的绝对最大定额消耗功率(Pd)来规定的。 环境温度超过 25℃时，就需变为对应各 IC 封装的热下降曲线(Derating Curve)。 以下显示的是一般的热下降曲线。
＋
芯片抽象图
等价电路图
図 3 测量电路板概略图
[Ｋ系数]
为了求热阻，就必须要知道结温，但是又不能直接测量结温。
可是，利用结温和二极管順方向电压(VF)的温度依赖关系，可以得知结温。 VF 是温度的一次性函数，它的倾斜率称作 K 系数。
界面传热热阻实验研究
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 界面传热热阻实验研究摘要随着航空航天、核能、低温与微电子技术的发展，接触热阻对于传热的影响吸引了越来越多的研究者的目光。
文章主要采用实验的方法，以稳态测试法测量在不同接触材料、接触表面粗糙度、接触压力、热界面材料情况下材料的接触热阻，分析归纳实验数据与计算结果结果，定性地得到接触材料、接触表面粗糙度、接触压力、热界面材料等不同因素对于接触热阻的变化规律。
由实验测试结果，可以得到以下结论：1、固固接触界面热阻是普遍存在的，且对于传热有着不可忽视的影响；2、随着接触压力的逐渐增大，接触热阻逐渐减小。
这种减小是非线性的，接触压力越大，减小的幅度越小；3、接触热阻的滞后效应是存在的，即对试件进行加载与卸载不同操作时，相同压力的情况下，卸载时的接触热阻小于加载时的，加载历史对于接触热阻的影响是不可忽视的；4、在固固接触界面之间添加1 / 7导热性能优良的热界面材料，能够有效地降低接触热阻的值，对于导热性能的提升具有显著的作用。
9198关键词接触热阻稳态测试法接触压力热界面材料毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleExperimental study of interfacial thermal resistanceAbstractWith the development of the aerospace, nuclear energy, low temperature and microelectronic technology，contact resistancehas attracted the attention of a growing number of researchers.The article mainly uses experimental methods to study the impact of different factors for the thermal contact resistance, such as materials, contact pressure, interface materials, temperature, surface roughness.Analyzed and summarized the results of experimental data and calculated results,qualitatively get variation of different factors to the contact resistance.---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------（2）我们将式中的R称为热阻，℃/W。
关于电子元器件热阻的计算
关于电子元器件热阻的计算【概念解释】Ta（Temperature Ambient-）环境温度Tc（Temperature Case）外壳温度Tj（Temperature Junction）节点温度热阻Rja：芯片的热源结（junction）到周围冷却空气（ambient）的总热阻，乘以其发热量即获得器件温升。
热阻Rjc：芯片的热源结到封装外壳间的热阻，乘以发热量即获得结与壳的温差。
热阻Rjb：芯片的结与PCB板间的热阻，乘以通过单板导热的散热量即获得结与单板间的温差。
【电子元件热阻的计算】通用公式：Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rcs+Rsa)【1】散热片（heat sink）足够大而且接触足够良好的情况下：热阻公式Tcmax =Tj - P*Rjc【2】散热片（heat sink）不大或者接触足够一般/较差的情况下：热阻公式Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rcs+Rsa)其中，Rjc表示芯片内部至外壳的热阻， Rcs表示外壳至散热片的热阻， Rsa表示散热片的热阻. 【3】没有散热片情况下：（1）大功率半导体器件热阻公式Tcmax =Tj - P*(Rjc+Rca)，其中，Rca表示外壳至空气的热阻。
（2）小功率半导体器件热阻公式Tc =Tj - P*Rja，其中Rja:结到环境之间的热阻。
注意：厂家规格书一般会给出Rjc，P等参数。
一般P是在25度时的功耗.当温度大于25度时，会有一个降额指标。
实例:（1）三极管2N5551（以下计算是在加有足够大的散热片而且接触足够良好的情况下）规格书中给出25度(Tc)时的功率是1.5W(P)，Rjc是83.3度/W。
此代入公式有:25=Tj-1.5*83.3可以从中推出Tj为150度。
芯片最高温度一般是不变的。
所以有Tc=150-Ptc*83.3，其中Ptc表示温度为Tc时的功耗。
假设管子的功耗为1W，那么，Tc=150-1*83.3=66.7度。
关于热阻和湿阻测试系统说明
随着人们生活水平的提高，对于织物舒适性有了更多的要求，所谓织物舒适性，指的是织物制成织物后,能赋予人体感觉舒适的性能。
人体舒适感来自触觉和视觉,有生理、心理和物理的各项内容。
可因季节、环境、生活习惯和劳动强度等差异而不同。
人体的生理舒适,要求所排泄的汗气能及时散逸和保持体温。
织物的透气、透湿和导热性能为主要影响因素。
物理方面的舒适性体现为手感或风格,包括柔软、回弹性能、表面平整和无刺痒感等,由纤维形态尺寸、模量、变形恢复、表面摩擦等性能决定。
心理方面的舒适性体现为美感,由织物的光泽、尺寸稳定和色泽等决定。
而织物的热阻与湿阻，更是织物舒适度的一项重要指标。
目前关于织物面料热阻湿阻的测试方法众多，如通风蒸发热板法（GB/T11048）、静态平板法（GB/T 11048）、水蒸气倒杯法(ASTM E96BW)、出汗热板法（ASTM F1868）等等。
本文将以A法蒸发热板法为核心，介绍织物热阻及湿阻的测量。
人体热量散失主要有显热和潜热之分。
显热指人体与环境之间存在温度差时，人体向外界释放的热量，主要形式有传导、辐射和热对流；潜热指以汗液蒸发的形式带走的热量。
织物热阻( ℃·m2/W)表示在织物的层与层之间由于温度差而形成的热流阻力。
热阻值可以用织物层与层之间的温度差与垂直通过该织物单位面积热流量的比值来表示，并且值越大，表明保温效果越好，导热性越差。
目前,国际通用指标为克罗值(clo)，定义为：气温21 ℃、湿度50%±0.2%、风速小于0.1 m/s 的室内，安静坐着或从事轻度脑力劳动的成年男子感觉舒适(代谢产热量约为58.15 W/m2)，并能将皮肤平均温度维持在33 ℃左右时所穿织物的隔热保温能力为1 clo(1 clo=0.155 ℃·m2/W)。
织物湿阻(Pa·m2/W)表示由于织物内外存在水蒸气压差而导致的透湿阻力。
湿阻值可以用织物内外的水蒸气压差与垂直通过单位面积内蒸发热流量的比值来表示。
ROHM TO-247封装绝缘垫片热阻注意事项说明书
Application Note热设计关于绝缘垫片的热阻的注意点对于TO (Transistor Outlines)封装等，在背面有用于散热的裸漏金属焊盘（散热焊盘）的封装形式，当将这种非绝缘型的封装安装在散热片上时，会经由封装的金属焊盘对散热片施加高压，因此需要使用绝缘垫片进行隔离。
在进行热估算时，如果绝缘垫片的热阻取值不恰当，会无法得到正确的热估算结果，因此本应用手册记载了关于绝缘垫片的热阻的注意点。
图1是TO封装之一的TO-247封装的外观图。
在背面有用于散热的裸漏金属焊盘，如果是MOSFET产品，该焊盘和封装内部的芯片（半导体芯片）的漏极存在电气连接，因此在电路应用中会存在高压。
当将此封装安装在散热片上时，如图2所示，需要在封装和散热片之间插入绝缘型的散热垫片。
在散热片和TO封装之间，通常会使用螺丝或者夹片等固定件进行加压使两者牢固接触。
加压时的压力会造成绝缘垫片产生压缩并使其热阻发生变化。
热阻发生变化的原因，包括压力所导致的接触热阻变化等。
获取绝缘垫片的热阻在查看绝缘垫片的产品目录和官网的公开规格时，会发现不同厂家的描述不一样，有的厂家的产品规格里包含了接触热阻、有的没有包含接触热阻，也有的将压力作为参数进行了记载等。
即便是对于包含了接触热阻的规格值，也需要考虑接触热阻随垫片两端的接触材质和表面粗糙度所产生的变化。
有的产品在规格里只记载了导热系数。
导热系数是物质固有的参数，用来表示物质内部发生热转移的难易程度，与产品的厚度无关，同时因为无法判断接触热阻，有可能造成热估算偏小。
因此，需要从垫片厂商获取与实际使用的压力值所匹配的热阻数据来进行热估算。
图3是低硬度的绝缘垫片、图4是高硬度的绝缘垫片的示例。
低硬度的绝缘垫片会在施加压力时变薄，因此垫片自身的热阻会变低。
高硬度的绝缘垫片在施加压力时厚度几乎不变，但是热阻也会变低，这是因为当施加压力时，接触热阻会变低。
对于高硬度的绝缘垫片，接触热阻会在垫片两端的接触材质和表面粗糙度变化时可能变大，因此更容易受到压力的影响。
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Ver.2010-05-07
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关于热阻
[最大容许功率 Pd] IC 在常温(25℃以下)时的最大容许损失是用各 IC 的绝对最大定额消耗功率(Pd)来规定的。 环境温度超过 25℃时，就需变为对应各 IC 封装的热下降曲线(Derating Curve)。 以下显示的是一般的热下降曲线。
Pd [mW]
17
905
17
1110
17
1110
17
111017
1175
5
1815
10
1815
Tj:150℃ Pd
(mW) 420 830 1135 1315 1920 1665 1470 1190 1785 1920 1135 1385 1385 1385 1560 1560 1470 2270 2270
EMP8 EMP14 EMP8-E2 EMP16-E2 DMP8 DMP14 DMP16 DMP20 DMP24 SDMP30 HSOP82) SOP22 SOP28 SOP40 SOT891)2) TO2521)2) PCSP12-C3 PCSP20-CC PCSP20-E3 PCSP24-ED PCSP32-F7 PCSP32-G32) PCSP32-GD2)
VH
IM
VF
VF0
VFSS
图 6 测量电路图
注）VH 是在最大保存温度（Tstg-max）左右和前后各 3 点来设定的值。
[热阻计算] 根据表 2 可以算出θja 和Ψjt。
表 2 热阻的计算公式
热阻计算公式
[θja 计算公式]
θja = ΔTj = K × ΔVF VH × IH VH × IH
[℃／Ｗ]
-2-
关于热阻
[ＴＥＧ芯片] 在本公司为了测量热阻，特别准备了叫 Thermal Test-Element-Group（以下称热量 TEG）的芯片。 它是由电阻元件和二极管构成，电阻元件是作为发热元，二极管则是作为温度传感器使用。以下显 示的是抽象图和等价电路图的一例。 热阻会根据芯片尺寸发生变动，所以在本公司有 3 种芯片尺寸。
304.8mm
152.4mm
测量用 PKG
304.8mm 139.7mm
25.4mm
Ver.2010-05-07
热电偶
図 4 测量环境概略图
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[测量电路] IM
IM
IH
VF
关于热阻
vH
GND
图 5 测量电路图 [测量时间]
１．在器件加热前，先测量让内部二极管以 IM 电流(1mA)流动时的 VF0 值。 ２．然后给内部电阻以加热电压 VH 来加热一段时间，等稳定后再测量 IH 值。 ３．这时候再测量内部二极管以 IM 电流流动时的 VFSS 值。
-1-
关于热阻
■结温(Tj)的验证方法（ψjt 已知）
用以下的方法可以估算结温(Tj)。 ① 先求 IC 的功率(P)。 ② 在实际组装时的环境条件下，用放射温度计或热电偶来测量封装表面温度 Tc1。 ③ 把测得的 Tc1 代入下式后，就可以算出了。
Tj = ψjt × P + TC1
如之前讲述的、推荐以 Tj 的最高容许温度的 80%为基准来进行热量设计。
18
1050
18
950
18
1425
40
570
40
665
40
665
33
830
14
1665
14
1815
12
2000
14
1175
33
800
33
950
65
765
12
2500
33
710
33
710
33
765
26
865
17
865
17
865
17
865
Tj:150℃ Pd
(mW) 565 1135 1135 1135 1470 480 480 490 640 710 780 780 805 805 595 805 595 690 780 890 1470 830 1785 1665 1000 1315 1190 1785 710 830 830 1040 2080 2270 2500 1470 1000 1190 960 3125 890 890 960 1085 1085 1085 1085
实装电路板 ：EIA/JESD51-3/-5/-7 基准、FR-4
电路板尺寸：2 层
114.3×76.2mm、厚度 1.57mm、
4 层(内有铜箔) 114.3×76.2mm、厚度 1.6mm
注）4 层电路板的里面使用有铜箔 1,2(尺寸：74.2×74.2mm、厚度：35um)。
Ver.2010-05-07
ΔVF = VHi − VLo
(V)
VHi : 高温时的二极管順方向电压 VLo : 常温时的二极管順方向电压
K 系数
0
50
100 150 200
[测量环境]
环境温度 (℃)
测量时，为了排除外部风的影响，在亚克力箱中以无风的状态下进行的（图 4）。
另外，环境温度是用距离 PKG 中心以下 25.4mm 的热电偶来测量的。
最
大
125 or 150℃
容
许
功
率
25℃
T opr
环境温度 Ta [℃]
Tj(max)
图 7 最大容许功率
Ver.2010-05-07
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关于热阻
■标准热阻值一览
表 3 表示的是各封装的标准热阻值（无风状态）一览。
注意事项：表中的值是代表值，会根据芯片尺寸、引线框架定位尺寸、电路板规格(材质、布线形式等) 等的不同而变化。
θja (℃/W)
295 150 110 95 65 75 85 105 70 65 110 90 90 90 80 80 85 55 55
2层电路板
Tj:125℃
Ψjt
Pd
(℃/W) (mW)
53
335
22
665
17
905
17
1050
17
1535
9
1330
11
1175
17
950
17
1425
6
1535
θja (℃/W)
95 75 85 75 50 45 65 80 50 50 85 75 75 75 65 65 70 45 35
4层电路板
Tj:125℃
Ψjt
Pd
(℃/W) (mW)
26
1050
15
ΔVF = VF 0 − VFSS
[Ψjt 计算公式]
ψjt = (ΔTj + Ta) − TC1 = (K × ΔVF + Ta) − TC1 [℃／Ｗ]
VH × IH
VH × IH
ΔVF = VF 0 − VFSS
[用语说明]
VH：加在 TEG 芯片内部电阻的电压 IH：稳定时在 TEG 芯片内部电阻流动的电流
A=76.2mm
1mm
1 mm
铜箔
2 层电路板
表面 背面
B=114.3mm 1.57mm
H=2.54mm
G=1.98m m
E=2.39mm D=3.96mm
F=74.2mm
C=9.53mm 1.6mm
A A 0.25mm≦A≦0.55mm
4 层电路板
图 2 测量电路板概略图
表面 铜箔 1 铜箔 2 背面
注)本公司测定的θja,ψjt 是实装到以 JEDEC 规格为基准的电路板上时的数值，但是根据引脚类型 的尺寸、电路板的材质和尺寸、电路板上的布线比率的不同，多少会有些变化，要特别注意。
■热阻的测量方法
本公司热阻的测量方法是以[JEDEC 规格]为基准，在以下表示。 [测量电路板] 下图是测量电路板的概略图。关于详细信息请查阅 EIA/JEDEC 规格 EIA/JESD51-3/-5/-7。
关于热阻
本资料，作为客户热量设计时的参考，关于本公司的热阻的各参数定义、测量方法等在此进行解说。
■背景
通常，元件的结温(Junction Temperature)（Tj）每上升 10℃，器件的寿命就会大约减为一半，故障率也 会大约增大２倍。Si 半导体在 Tj 超过了 175℃时就有可能损坏。由此，使用时就必须极力降低 Tj，以容 许温度（通常 80～100℃）为目标进行热量设计。但是，对于功率器件那样的高输出元件，要把 Tj 抑制在 容许温度以下其实是比较困难的，所以通常以规格书里揭载的最高容许温度的 80%为基准来设计 Tj。 另外、即使器件的封装相同，根据器件的芯片尺寸、引线框架的定位尺寸、实装电路板的规格等不同、热 阻值也会发生变化，需要特别注意。
4层电路板
Tj:125℃
Ψjt
Pd
(℃/W) (mW)
53
450
27
905
26
905
26
905
8
1175
69
380
73
380
72
390
60
510
60
570
23
625
23
625
25
645
25
645
36
475
15
645
36
475
33
555
26
625
26
710
9
1175
26
665
8
1425
9
1330
29
800
37
665
830
17