Language
Country/Area
No result found
Mengapa tekanan kontak begitu penting? Jelajahi faktor-faktor utama dalam proses perpindahan panas!
Dalam fisika, konduktivitas kontak termal adalah studi tentang perpindahan panas antara benda padat atau cair dalam kontak termal. Ketika dua benda padat seperti A dan B bersentuhan, panas akan mengalir dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin. Namun, proses ini tidak sesederhana yang dibayangkan karena ada impedansi kontak termal antara permukaan kontak.
Resistansi kontak termal didefinisikan sebagai rasio penurunan suhu ini terhadap aliran panas rata-rata melalui antarmuka.
Fenomena ini berarti bahwa konduktivitas termal antara keduanya tidak seragam, dan bahkan ketika kedua benda padat bersentuhan sempurna, ada resistansi termal antara permukaan kontak. Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa konduktivitas kontak termal tidak hanya merupakan faktor penting dalam industri padat dan teknologi bangunan, tetapi juga memainkan peran penting dalam beberapa aplikasi seperti pendinginan reaktor nuklir, pengemasan elektronik, penukar panas, dll.
Faktor-faktor yang memengaruhi konduktivitas kontak termal
Konduktivitas kontak termal merupakan fenomena yang kompleks dan banyak faktor dapat memengaruhi efeknya. Menurut penelitian, berikut adalah beberapa faktor terpenting:
Tekanan kontak
Tekanan kontak merupakan salah satu faktor terpenting yang memengaruhi perpindahan panas antara dua objek yang bersentuhan. Ketika tekanan kontak meningkat, area kontak aktual dari permukaan kontak meningkat, yang mengakibatkan peningkatan konduktivitas termal kontak, yaitu penurunan impedansi kontak termal. Inilah sebabnya mengapa sebagian besar penelitian mengukur dan memodelkan konduktivitas termal kontak dan tekanan kontak sebagai topik yang saling terkait.
Material Celah
Tidak ada permukaan yang benar-benar halus. Ketika dua permukaan bersentuhan, sejumlah kecil titik kontak terbentuk dengan celah yang relatif besar di antara titik-titik ini. Gas atau cairan yang mengisi celah ini memengaruhi jumlah aliran panas. Konduktivitas termal bahan celah dan tekanannya akan memengaruhi konduktivitas termal kontak.
Kekasaran dan kelengkungan permukaan
Setelah permukaan menjalani prosedur pemrosesan tertentu, sifat-sifatnya dapat dijelaskan berdasarkan kekasaran, kelengkungan, dan dimensi fraktal. Secara khusus, pengaruh kekasaran permukaan terhadap konduktivitas termal dapat dibandingkan dengan konsep impedansi kontak listrik.
Ketika dua benda bersentuhan, permukaan dapat mengalami deformasi plastis atau elastis, yang meningkatkan area kontak aktual dan dengan demikian mengurangi impedansi kontak.
Kebersihan permukaan
Kebersihan permukaan juga dapat memengaruhi konduktivitas termal kontak. Debu, asam, atau kotoran lainnya akan mengurangi efisiensi kontak dan memengaruhi perpindahan aliran panas.
Pengukuran konduktivitas kontak termal
Perhitungan konduktivitas kontak termal sering kali sulit karena pengukuran area kontak A sering kali menantang. Oleh karena itu, properti ini biasanya diperoleh melalui eksperimen, dan laporan serta data yang relevan tersedia dalam banyak literatur teknik.
Namun, tidak ada basis data konduktivitas termal kontak termal terpusat, yang berarti banyak perusahaan mungkin menggunakan data yang sudah ketinggalan zaman atau tidak relevan. Proyek CoCoE, yang dimulai pada tahun 2006, bertujuan untuk mengatasi masalah ini dengan membuat basis data terpusat dari data konduktivitas termal kontak dan mengembangkan program komputer yang sesuai.
Konduktivitas Batas Termal
Bahkan ketika permukaan kontak ideal, masih ada konduktivitas batas termal tertentu karena sifat elektronik dan getaran yang berbeda antara bahan. Konduktivitas termal ini sering kali sangat penting dalam sistem nanomaterial.Secara umum, konduktivitas kontak termal tidak hanya memiliki aplikasi penting dalam eksperimen ilmiah, tetapi juga memiliki dampak yang mendalam pada kehidupan sehari-hari dan proses industri kita. Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana kualitas kontak termal memengaruhi kinerja dan masa pakai perangkat yang kita gunakan setiap hari?
