導熱硅膠片熱阻和熱阻抗有什么區別?

      昨天有個客戶問小編一個問題：導熱硅膠片熱阻和熱阻抗有什么區別？
      小編一直在跟導熱硅膠片打交道，對導熱硅膠片熱阻和熱阻抗兩者的理解只停留在：都是對熱傳導的阻礙的物理量。具體并沒有細思過，也沒有仔細的研究過兩者的區別之處。客戶問到了這個問題，那我們肯定是要幫客戶回答解決疑惑的，盡管小編不是很懂，但是一定要弄明白兩者的關系才能站在專業的角度給客戶解讀。所以小編就去百度了一下，但是網上的答案參差不齊，也不是很好理解。所以就找到GLPOLY研發總監，就導熱硅膠片熱阻和熱阻抗二者的關系虛心請教。研發總監熱力學非常專業人又比較熱心，后來小編終于弄懂了，非常感謝我們GLPOLY的研發總監。想到有很多客戶可能對導熱硅膠片熱阻和熱阻抗這兩者區別也不是很了解，于是乎，就想將心得寫出來跟大家分享一下。
      熱阻的英文單詞是：thermal resistance

      熱阻抗的英文單詞是：thermal impedance

      對界面材料的熱傳導，一般按一維來處理，其熱傳導過程可用傅立葉方程（熱傳導的基礎理論）描述：
Q＝K*A*△T/△d ┄┄┄┄┄┄┄ (1)
Q：熱源功率  單位w
K：導熱系數  單位w/m.k
A：有效接觸面積  單位㎡
△T：熱量流入面與流出面之間的溫差  單位℃ 
△d：壁面的有效接合厚度  單位m
      熱阻跟傅立葉方程有關系。熱阻表示單位面積、單位厚度的材料阻止熱量流動的能力，描述為：
R＝△T/Q＝△T /(K*A*△T /△d) ＝ △d/ (K*A) ┄┄┄┄┄┄┄ (2)
單位：℃/W  或者K/W   （這里“W”指熱功率單位,而“K”為絕對溫度單位）
對于單一材料，材料的熱阻與材料的厚度成正比；對于非單一材料，總的趨勢是材料的熱阻隨材料的厚度增加而增大，但不是純粹的線形關系。材料的熱阻跟材料的導熱系數和有效接觸面積成反比（題外話：一般工程師設計器件的熱源與散熱器的間隙盡量小，這樣在選擇導熱材料的時候才盡可能選擇薄一點的材料，這樣熱阻就會盡量的小，導熱材料傳導的效果也會更好。）
     熱阻抗跟傅立葉方程也有關系。熱阻抗是材料跟材料對比的一個參量。一般會用特定裝配條件下的熱阻抗來表征界面材料導熱性能的好壞。描述：
RA ＝△T* A /Q ＝ △T* A /(K* A *△T /△d) ＝ △d/K    ┄┄┄┄┄┄┄ (3)                  
      單位℃. ㎡/W或者℃. /W或者℃. (in)2/W或者K. ㎡/W  （這里“W”指熱功率單位,而“K”為絕對溫度單位） 

      表面平直度、表面粗糙度、緊固壓力、材料厚度和壓縮量都將對熱阻抗產生影響，而這些因素又與實際應用條件有關，所以界面材料的熱阻抗也將取決于實際裝配條件。

      熱阻抗的測試方法：ASTM D5470規定的測試方法是遵照美國ASTM D5470－93標準，測試標準如下：
1、測試頭為圓柱體：截面積1in2  
2、表面粗糙度：小于1μm
3、材料為：鋁6160 T6 
4、加熱塊及平衡加熱器材料為：銅
5、壓力：500PSI±1psi
6、平衡判定：10分鐘內溫度變化 ：小于1℃
ASTM D547測試方法示意圖
計算方法為： 
熱量(Heat)：
Qcal1,2= Kcal1,2 Acs m1,2 (W)
平均熱量(Average Heat):
Qavg=( Qcal1+ Qcal2)
表面溫度(Surface Temperature):
T6,7surf- T6,7=( T3,7- T6,10) d6,7surf/ d3-6 , 7-10
(℃) 表面溫差(Surface Temperature Difference)： △Tsurf＝T6surf－T7surf (℃) 橫截面積(Cross Sectional Area)
Acs=π(0.5Dcal1+0.5Dcal2)2/4 (m2) 熱阻抗(Thermal Impedance):
RA =△Tsurf Acs / Qavg (℃-m2/W)
其中：Kcal 1,2－測試頭的導熱系數; dx-y－測試頭測點間的距離。
m1,2－測試頭上單位長度的溫度變化;Tx－在位置X處測得得溫度。
D 1,2－測試頭1，2的直徑。
熱阻的計算：R＝△T/Q＝ △d/ (K*A)
熱阻抗的計算：RA ＝△T* A /Q＝ △d/K
      導熱硅膠片熱阻和熱阻抗的計算其實就是少了一個面積，熱阻是針對單一的材料而言的，而熱阻抗是針對特定裝配條件下的材料的參量。
      好了，今天我們先簡單的介紹一下導熱硅膠片熱阻和熱阻抗的區別，希望能夠幫到你。如果您還是不是很明白，歡迎來電咨詢0755-27579310 。GLPOLY有專業的工程師會為你口述更為清晰的答案。感謝閱讀，共同成長。