半导体材料热导率随温度变化关系?
一、半导体材料热导率随温度变化关系?
纯金属和大多数液体的热导率随温度的升高而降低,但水例外;非金属和气体的热导率随温度的升高而增大。其原因是:金属导热是电子与金属离子碰撞,电子动能转化为金属内能。温度越高,根据分子动理论,电子运动速率加剧,与金属离子碰撞的概率增大,这样电子气不易将动能传远(相当于限速),导热率自然下降。
电子在定向漂移运动中,受到的阻碍作用是电子与金属中晶体点阵上的原子实碰撞产生的。在金属导体中,晶体点阵上的原子实,虽然基本上保持规则的排列,但并不是静止不动的。每个原子实都在自己的规则位置附近不停地做热振动,整个导体中原子实的热振动并没有统一步调。这样,就在一定程度上破坏了原子实排列的规则性,形成了对电子运动的阻碍作用。原子实的热振动离开自己规则位置愈远,与电子相碰的机会愈多,电子漂移受到的阻碍作用就愈大,导体呈现的电阻也就大起来了,
对于金属导体材料,其热导率基本都是随着温度的升高而下降,一方面由于电阻率随着温度升高增大,电子传热减少,此外温度升高晶格振动剧烈,声子导热也下降;对于半导体材料,在本征激发温度以前,在离化杂质散射起主要作用温度以后,即在一定温区内,热导率也随着温度的升高而下降,当温度超过本征激发温度,少数载流子数量快速增加,多子和少子的复合过程加剧,增加额外的热传输,即双极扩散过程
二、不锈钢热导率随温度的变化?
物理性能与温度的相关性
(1)比热容
随着温度的变化比热容会发生变化,但在温度变化的过程中金属组织中一旦发生相变或沉淀,那麽比热容将发生显著的变化。
(2)导热系数
在600℃以下,各种不锈钢的导热系数基本在10~30W/范围内,随着温度的提高导热系数有增加趋势。
在100℃时,不锈钢导热系数由大至小的顺序为1Cr17、00Cr12、2Cr25N、0Cr18Ni11Ti、0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mο2、2Cr25Ni20。
500℃时导热系数由大至小的顺序为1Cr13、1Cr17、2Cr25N、0Cr17Ni12Mο2、0Cr18Ni9Ti和2Cr25Ni20。 奥氏体型不锈钢的导热系数较其他不锈钢略低,与普通碳素钢相比,100℃时奥氏体型不锈钢的导热系数约为其1/4。
(3)线膨胀系数
在100-900℃范围内,各类不锈钢主要牌号的线膨胀系数基本在10ˉ6~130*10ˉ6℃ˉ1,且随着温度的升高呈增加的趋势。对于沉淀硬化型不锈钢,线膨胀系数的大小时效处理温度来决定。
三、金属电容随温度变化?
1.温度对电容器的寿命有影响
电容器的寿命随着温度的升高而缩短。一般情况下,当温度升高10℃当时,电容器的使用寿命降低了一半。任何电容器都有其工作温度范围。以使用寿命3万小时、质量合格的电容器为例20-120度,但在20-40它可以工作3万多小时,但如果工作温度在极限温度(120度),工作寿命可以缩短到3000小时以下。因此,在选择和购买电容器时,应选择耐高温、优质品牌的安全电容器制造商,并在电路设计中做好通风和散热工作。
2.温度对电容器的容量有影响
电容器的容量随温度而变化,我们称之为电容器的温度系数。从 22%到82%不等。当温度过高时,电容器的补偿能力降低,与电网中某一频率的谐波产生共振,损坏系统。因此,在设计频率由电容器决定的精密电容定时电路和振荡电路时,应考虑温度对安全表电容器工作原理的影响。否则,设计的电容器定时电路将不准确,导致系统损坏。
3.温度对电容器有损耗影响
温度升高引起的电容器损耗值称为电容器损耗角的切线值。一般来说,正切值随温度升高而增加。如果安全电容器工作20-30在温度下,正切值为0.0010,当它工作在100度时,正切值可能是0.0020,这说明温度对安全电容器的损失有多大。
结合上面所述内容,因此我们在使用电容器时需要适当控制温度,如果有必要,需要为我们的电容器配置恒温器。
四、单晶氧化铝的热导率随温度变化的规律?
氧化铝陶瓷的热导率在30左右,氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。其热导率随温度的变化,变化很大。热导率测试需要选择激光闪光法,热研科技的刘工可以测试氧化铝陶瓷的导热系数,最高测试温度达到2500度。
五、乙醇热导率与温度的变化?
温度越高乙醇挥发越快。因为分子运动与温度有关,温度越高分子运动越剧烈,所以挥发的会更快。
乙醇液体密度是0.789g/cm³,乙醇气体密度为1.59kg/m³, 相对密度(d15.56)0.816,式量(相对分子质量)为46.07g/mol。沸点是78.4℃,熔点是-114.3℃。
纯乙醇是无色透明的液体,有特殊香味,易挥发。
乙醇的物理性质主要与其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏性大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。
六、金属丝电阻随温度变化函数关系?
电阻率与温度经过深入研究的话是不成正比关系的,而是呈一次函数关系,有个公式材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1+at),其中α称为电阻温度系数,ρ0是
材料在t-0 ℃时的电阻率 的温度范围内α是 无关的常量。电阻一般随温度的增加而增加,有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温数系数.利用具了负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻
七、金属的电阻率随温度的变化?
金属材料在温度不高时,ρ(ρ为电阻率——常用单位Ω·mm2/m)与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1+at),式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率。
α是电阻率的温度系数,与材料有关。锰铜的α约为1×10-1/℃(其数值极小),用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小,适合于作标准电阻。
已知材料的ρ值随温度而变化的规律后,可制成电阻式温度计来测量温度。半导体材料的α一般是负值且有较大的量值。
实验证明,绝大多数金属材料的电阻率温度系数都约等于千分之4左右,少数金属材料的电阻率温度系数极小,就成为制造精密电阻的选材,例如:康铜、锰铜等。
八、金属热导率?
常用金属的热导率:银:429;铜 401;金:317;铝:237;铁:80;锡 67;铅:34.8。
导热系数(k)是热能在材料内部流动能力的度量。材料内的热能流(q)用单位时间(s)流过的热能(Q)表示:q=Q/s。单位面积(A)的热能流与温度梯度成比例。
铁的导热系数是40×1.163W/m·℃ ,1200度时,纯铁导热系数为36,熟铁0.5%,碳为33,钢1.5%碳为29,1.0%碳为29,0.5%碳为31,
九、铜电阻如何随温度变化而变化?
大家好,今天我想和大家聊聊一个关于物理和材料科学中非常重要的话题——铜电阻随温度变化的情况。这一现象并不仅仅是学术角度的讨论,它与我们日常所使用的电子设备、家用电器等密切相关。
电阻的基本概念
在深入讨论铜电阻与温度的关系之前,我们首先需要了解一下电阻的基本概念。电阻是物体对电流的阻碍程度,其大小受到材料类型、几何形状和温度等因素的影响。而铜,作为一种良好的导体,其电阻值较低,因此在电路中常被广泛使用。
铜的电阻随温度变化的特点
那么,铜的电阻是如何随温度变化的呢?通常情况下,铜的电阻随着温度的升高而增加。这是由于温度升高时,铜内部的原子振动加剧,导致了电子在移动过程中与原子碰撞的几率增加,从而增加了电阻。
- 在常温(约20℃)下,铜的电阻率为1.68×10-8 Ω·m。
- 随着温度的升高,电阻率会随之增加,比如在100℃时,电阻率约为2.25×10-8 Ω·m。
- 这一规律在较高温度下表现得更加明显。
铜电阻的温度系数
我们还可以通过温度系数这一概念来描述铜电阻随温度的变化。铜的温度系数约为0.00393/℃,意味着对于每升高1℃,铜的电阻将增加约0.393%。这种变化虽然看似不大,但在许多精密电子设备中,细微的电阻变化可能会引发性能上的显著不同。
实际应用中的影响
在实际应用中,了解铜电阻随温度变化的情况有着重要的意义。比如,在一些高温工作环境中的电气设备,如果不考虑温度对电阻的影响,可能会导致电流过大,甚至引发设备故障。此外,对于一些高精度的测量仪器,温度的影响也是需要进行补偿的。
常见的问答
1. 为什么要关注铜电阻随温度变化的问题?因为这关系到我们日常使用的电气设备的安全和有效性,尤其是在温度变化较大的环境中。
2. 铜电阻随温度变化会有哪些影响?主要影响设备的工作稳定性和安全性,如过流、短路等问题。
总结与展望
铜电阻随温度变化是一个重要的物理现象,它不仅限于理论研究,还与我们生活的方方面面息息相关。未来,我将进一步探讨不同材料在温度变化下的电阻特性,以助于我们在设计和使用电器时更加高效和安全。
感谢大家的阅读,如果你有任何问题,欢迎在评论区提问,我们一起探讨!
十、水蒸气随温度变化密度变化?
是的。饱和空气中水蒸气的密度只取决于温度的高低而与空气压力大小无关,温度越高,饱和水蒸气的密度越大。
譬如,在40℃时1立方空气,不论其压力是0.1MPa还是1.0MPa,它的饱和水蒸气密度是一样的。热量是能量的一种形式。常用单位:KJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。1kcal=4.186kJ,1kJ=0.24kcal。
根据热力学定律,热量能通过对流、传导、辐射等形式,从高温端向低温端自发传递。在没有外功耗情况下,热量永远不可能作反向传递。