晶體導熱和計算,公式,的介紹
在金屬和合金中,不僅有聲子的晶格導熱,也有電子參加熱傳導。通常將傳導電子輸送熱能的本領稱為電子的導熱系數(shù),把通過晶格波傳送熱能的本能稱為晶格導熱系數(shù)。對于純金屬來說,電子導熱系數(shù),遠大于晶格的導熱系數(shù)。如果決定電導率和決定電子導熱系數(shù)的是同一散射過程,可以采用一個簡單的動力模型。
一般來說,純金屬的導熱系數(shù)都比較大,它們在低溫部分幾乎都出現(xiàn)一峰值,一次峰值對應的溫度分界來分析,如低于峰值溫度時,導熱系數(shù)就隨著溫度的降低而急劇減少,并隨著溫度趨近于零而同時也趨近于零,如在大于峰值的溫區(qū)內(nèi),導熱系數(shù)卻隨著溫度的上升反而下降,對于合金和非金屬絕緣體也同樣存在著以上規(guī)律性。
合金的總導熱很低,也難以進行理論估計。隨著溫度的降低,通常導熱系數(shù)值也逐漸下降。這是因為合金中熱導率一部分通過聲子傳導,另一部分是由傳導電子進行的,但這兩部分值都很小。金屬在低溫超導情況下的導熱系數(shù)比正常狀態(tài)時的數(shù)值要小,這是因為處于超導態(tài)的電子不參與熱傳導的緣故,利用這個性質可做成超導熱開關。
另外,不同純度的一種材料對熱導的影響很大。特別是在10-30K范圍內(nèi),因化學和物理純度的微笑變化也會引起熱導率的巨大變化。因此在設計低溫實驗裝置中盡量選擇熱導值相符合的材料。在制冷設備上選用的時候,需要注意的還是導熱系數(shù),和產(chǎn)品質量,這就是產(chǎn)品受歡迎的原因,既保證產(chǎn)品的使用質量,更強調產(chǎn)品的制冷效果,在保證制冷效果的前提下,不斷的提高,完善,自我超越。 |