4.3无机材料的热传导 2.显微结构 C.对于同一种物质，多晶体的热导率总比单晶小。原因在于晶粒尺寸小、晶界 多、缺陷多、晶界处杂质多，对声子散射大。如：多晶氧化铝的热导率低于单 晶氧化铝。 0.04 0.03 单品TiO 平行于c轴 单是A2O, 多品A2O o品粒尺寸为I7m 002 ▣品粒尺寸为9m 0.0 单品TO垂直于c轴 单是CaF2】 多品CaF228m 200400 60080010001200 图4,16几种不间品型的无机材料热导率随温度的变化关系
4.3 无机材料的热传导 2. 显微结构 C. 对于同一种物质，多晶体的热导率总比单晶小。原因在于晶粒尺寸小、晶界 多、缺陷多、晶界处杂质多，对声子散射大。如：多晶氧化铝的热导率低于单 晶氧化铝。 多晶 单晶
4.3无机材料的热传导 比如：金刚石单晶，因为本身导热系数高目为单晶，因此散热性能相 当好，此性质也被用于区分玻璃、锆石等钻石仿品的简单测试
4.3 无机材料的热传导 比如：金刚石单晶，因为本身导热系数高且为单晶，因此散热性能相 当好，此性质也被用于区分玻璃、锆石等钻石仿品的简单测试
4.3无机材料的热传导 D.非晶体的热导率 可以把玻璃看作直径为几个晶格间距的极细晶粒组成的多晶体。 平均自由程基本表现为常数，近似于几个晶格间距。 导热主要由热容与温度的关系决定。 中低温(400~600K)以下：光子导热可忽略不计。 声子导热随温度的变化由声子热容随温度变化规律 400-600K 决定。 600-900K 高温度(600900K)：随温度升高，声子热容趋 T(K) 于一常数，故声子导热系数曲线出现一条近平行于 横坐标的直线。若考虑到此时光子导热的贡献，热 非晶体 导率增加
4.3 无机材料的热传导 D. 非晶体的热导率 非晶体 400－600K 0 T(K) ·· 可以把玻璃看作直径为几个晶格间距的极细晶粒组成的多晶体。 平均自由程基本表现为常数，近似于几个晶格间距。 导热主要由热容与温度的关系决定。 600－900K F g h h’ g’ • • 中低温（400～600K）以下：光子导热可忽略不计。 声子导热随温度的变化由声子热容随温度变化规律 决定。 高温度（600～900K）：随温度升高，声子热容趋 于一常数，故声子导热系数曲线出现一条近平行于 横坐标的直线。若考虑到此时光子导热的贡献，热 导率增加
4.3无机材料的热传导 C 晶体与非晶体 T(K) ·非晶体的声子热导率在所有温度下都比晶体小：非晶的平均自由程小： ·非晶体与晶体的热导率在高温下比较接近(cg)：平均自由程I都接近晶格间距； ·非晶体热导率曲线和晶体热导率曲线的重大区别在于晶体有一峰值： 由于非晶体材料特有的无序结构，声子平均自由程都被限制在几个晶胞间距的量级， 因而组分对其影响小
4.3 无机材料的热传导 • 非晶体的声子热导率在所有温度下都比晶体小：非晶的平均自由程 l小； • 非晶体与晶体的热导率在高温下比较接近（c-g）：平均自由程 l 都接近晶格间距； • 非晶体热导率曲线和晶体热导率曲线的重大区别在于晶体有一峰值m； • 由于非晶体材料特有的无序结构，声子平均自由程都被限制在几个晶胞间距的量级， 因而组分对其影响小。 晶体与非晶体 0 T(K) a m b c • g • • •
4.3无机材料的热传导 当晶相和非晶相同时存在时，热导率曲线介于非晶相和晶相热导率曲线 之间，可能出现三种情况： ·当材料中所含有晶相比非晶相多时，在一般温度以上，热导率随温度上升而 有所下降；在高温下热导率基本上不随温度变化。 当材料中所含的非晶相比晶相多时，热导率随温度升高而增大。 当材料中所含的非晶相和晶相为某一适当比例时，热导率可以在一个相当 的范围内基本保持常数
4.3 无机材料的热传导 当晶相和非晶相同时存在时，热导率曲线介于非晶相和晶相热导率曲线 之间，可能出现三种情况： • 当材料中所含有晶相比非晶相多时，在一般温度以上，热导率随温度上升而 有所下降；在高温下热导率基本上不随温度变化。 • 当材料中所含的非晶相比晶相多时，热导率随温度升高而增大。 • 当材料中所含的非晶相和晶相为某一适当比例时，热导率可以在一个相当 的范围内基本保持常数