基于聲子理論低溫界面熱阻計算機仿真研究.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算與設(shè)計制造問題。在超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，制冷機自接冷卻系統(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(制冷機冷頭)之間導(dǎo)熱為主的傳熱模式。山于傳熱機理的變化，在固體接觸導(dǎo)熱中，界面熱阻及其最佳熱藕合機理成為自接冷卻的關(guān)鍵技術(shù)和科學問題。在電子技術(shù)領(lǐng)域，電子產(chǎn)品的熱輸運問題有芯片內(nèi)部集成電路與其基片之間的傳熱問題和芯

2、片外殼的散熱設(shè)計，其界面?zhèn)鳠嶂苯佑绊懶酒阅苤笜撕涂煽啃浴?本文在總結(jié)前人研究上作和成果的基礎(chǔ)上，運用計算機仿真方法和技術(shù)研究低溫固體界面?zhèn)鳠徇^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，聲子理論的角度來研究低溫界面熱阻的問題。 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)鳠釋嶒灪蛯嶒灁?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：運用最小二乘方法分析AlN和B

3、i-2223的低溫界面熱阻實驗數(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，主要運用了低溫物理學中的聲失配理論和散聲失配理論對氮化鋁(AlN)和Bi-2223之間的界面熱阻進行討論。由于聲失配理論和散聲失配理論對溫度和粗糙度有很嚴格的要求，所以直接建模所得的理論數(shù)據(jù)與實驗數(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，通過與實驗數(shù)據(jù)的分析擬合，提出了修正的數(shù)學模型，預(yù)測誤差有