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什么材料吸热慢散热快

时间:2024-03-22 13:17:25  来源:http://www.a86754.com  作者:admin

材料吸热散热的快慢,需从三方面考虑。

1. 材料的热导率,比如说,陶瓷的热导率就比金属小得多,自然也就比金属吸热、散热慢。

2. 材料的结构。由于空气是热的不良导体,所以如果将材料做成多孔的,孔内充满空气(真空更好),就能起到绝热的作用,比如膨胀珍珠岩、聚氨酯泡沫塑料等。

3. 温差,材料与环境温差越大,吸散热越快,反之越慢。

但要做到吸热慢散热快,这本身就是矛盾的,因为吸、散热,是一个可逆过程,一般材料很难实现,不过我倒有几个方案:

1. 改变温差,换句话说,采用比热容大,热导率低的材料,吸热升温会比较慢。需要散热时用空冷或水冷,加大温差以加速冷却。

2. 采用相变储能材料,吸热时发生相变,大量的热能变成了化学能,所以温度不会升高太快。散热时只要该相变是不可逆相变,化学能就不会再变回热能,温度很快就能降低。

3. 利用非平衡相变。比如说某材料有 A、B 两种相状态,其中低温下为 A 相,并且 A 相状态下热导率低,高温下为 B 相,并且B 状态热导率高。由于非平衡相变的原因,假设在升温到200度时,发生相变,由 A 变成 B,降温到160度时发生相反的相变,由 B 变成 A,那么由于升温时主要处在低热导率的 A 相,所以吸热慢,而降温时主要处在高热导率的 B 相,所以散热快。

该方案的关键是找到具有上述热导率特性,并且非平衡相变特征明显的材料(也就是升温、降温时的相变点温度差要大)

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