基于聲子理論低溫界面熱阻計(jì)算機(jī)仿真研究.pdf

1、在航空航天領(lǐng)域，固體界面熱阻是航天器熱控技術(shù)中普遍存在和必須解決的分析計(jì)算與設(shè)計(jì)制造問(wèn)題。在超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，制冷機(jī)自接冷卻系統(tǒng)在高溫超導(dǎo)技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用，自接冷卻技術(shù)將己有的液氦與固體冷卻的模式，轉(zhuǎn)移到固體(超導(dǎo)器件)和固體(制冷機(jī)冷頭)之間導(dǎo)熱為主的傳熱模式。山于傳熱機(jī)理的變化，在固體接觸導(dǎo)熱中，界面熱阻及其最佳熱藕合機(jī)理成為自接冷卻的關(guān)鍵技術(shù)和科學(xué)問(wèn)題。在電子技術(shù)領(lǐng)域，電子產(chǎn)品的熱輸運(yùn)問(wèn)題有芯片內(nèi)部集成電路與其基片之間的傳熱問(wèn)題和芯

2、片外殼的散熱設(shè)計(jì)，其界面?zhèn)鳠嶂苯佑绊懶酒阅苤笜?biāo)和可靠性。 本文在總結(jié)前人研究上作和成果的基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真方法和技術(shù)研究低溫固體界面?zhèn)鳠徇^(guò)程，從低溫固體界面仿真建模的方法與技術(shù)以及微結(jié)構(gòu)工程學(xué)，聲子理論的角度來(lái)研究低溫界面熱阻的問(wèn)題。 關(guān)于傳統(tǒng)仿真建模研究，論文基于氮化鋁(AlN)和Bi-2223的低溫界面?zhèn)鳠釋?shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了AlN和Bi-2223的低溫界面熱阻回歸分析仿真模型：運(yùn)用最小二乘方法分析AlN和B

3、i-2223的低溫界面熱阻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到AlN和Bi-2223的低溫界面熱阻參數(shù)擬和仿真模型。 基于微觀熱傳道理論方面，主要運(yùn)用了低溫物理學(xué)中的聲失配理論和散聲失配理論對(duì)氮化鋁(AlN)和Bi-2223之間的界面熱阻進(jìn)行討論。由于聲失配理論和散聲失配理論對(duì)溫度和粗糙度有很?chē)?yán)格的要求，所以直接建模所得的理論數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有很大的差距，本文采用聲失配理論與傳統(tǒng)研究方法相結(jié)合，通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析擬合，提出了修正的數(shù)學(xué)模型，預(yù)測(cè)誤差有