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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:アルミと樹脂間の熱抵抗が知りたい)

樹脂と金属の熱抵抗を計算する方法はあるのか?

このQ&Aのポイント
  • アルミと樹脂間の熱抵抗値を計算する方法を探しています。金属同士の熱抵抗値を求める橘の式には樹脂の硬度を入れる必要がありますが、樹脂の硬度と金属の硬度の換算が不可能なようです。
  • 樹脂と金属間の熱抵抗を計算する方法は存在するのでしょうか?樹脂のロックウェル硬さをブリネル硬さに換算して橘の式に当てはめることは可能なのか、独力で調べましたが解が見つかりません。
  • アルミと樹脂の熱抵抗を計算する方法を知りたいです。橘の式には樹脂の硬度が必要ですが、金属と樹脂の硬度は換算できないようです。樹脂と金属の熱抵抗を計算する方法があれば教えてください。

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.3

>樹脂と金属間の熱抵抗を計算することはそもそも不可能? というより意味あることでしょうか? 金属は熱良導体なため(ステンレスも含め)、接触面においてミクロな空隙があっても伝熱を妨げる。その決定因子としては接触圧力、面粗さ、柔らかい側の硬さをパラメータにするのが妥当。それは実効接触面積の算出に相当すると考えても良さそう。 ?接触熱抵抗 橘の式?をこのように理解しました。 この適用範囲は、金属でも硬さを HBで測るのが適切な軟質金属に限られるのではないか。HRcの硬い金属なら接触点が弾性変形になり殆ど食込まなくなるし、逆に鉛、更にはインジウムなんてな柔いものでベタ当たりしてしまうと意味を失う。 熱伝導度 W・m-1・K-1 アルミ 236 ( 鉄 84 ステンレス 17 ) PPS 0.32~0.59   http://www.toray.jp/plastics/products/torelina/technical/tec_002.html シリコングリス 3.5~8.2   http://www.pc-custom.co.jp/fan21_list.html エポキシ接着剤 0.17 ~ 0.21   http://www.rontec.co.jp/basic/plastic/charaep.htm 熱伝導性エポキシ接着剤 1.6   http://www.mmm.co.jp/eas/ew2070/index.html アルミ:PPS は略3桁の違いがある。その間に空隙が出来ても、密着させた状態よりそれほど悪くなるのか疑問。 熱の理解が難しいヒトなので、電気抵抗に置換えるなら、PPSは絶縁抵抗。少々悪かろうとも動作時は効かないが、停止時にはリーク電流でバッテリ上がりを招くような事象。これにカーボン抵抗をシリーズに入れても意味がない。 試すなら上記の接着剤2つで接着したのとの比較でデータ取得できます。

noname#230359
noname#230359
回答No.2

#1回答者さんが、橘の式を使った熱抵抗の計算サイトを紹介して下さった ので、軟らかい方の材料の硬さが変わった際に接触熱抵抗がどのように変化 するか計算結果を知ることができます。 樹脂の硬さをブリネル硬さで表すことの精度は期待できないと思いますが、 軟らかい方の材料の硬さの値をゼロに近い値(極めて柔らかい)からアルミ 程度まで変化させて、接触熱抵抗の値を比べてみてください。変化の幅が小 さければ、中間の値を代表値として採用すれば大きな間違いは無いように思 います。 ご質問者さんは、おそらく3Dの熱流解析をなさろうとしているものと想像 します。モデリングの中で、2種の材質間の接触熱抵抗の値が必要になった ように思います。樹脂を介した熱伝導の場合、接触熱抵抗の多寡は、全体の 熱流解析に与える影響は小さいと思います。 前記のように、ある程度「エイヤー」の接触熱抵抗を与えて、全体を解析 してみて下さい。続いて、接触熱抵抗の値を倍半分あるいは1桁変化させて 全体を解析してみて下さい。 結果に大きな差がなければ、接触熱抵抗を精密に求める必要性は薄いと判断 できると思います。 一般に、樹脂を介した熱伝導では、樹脂部分(バルク)の熱抵抗が支配的で あり、接触熱抵抗の値は、全体の解析に大きな影響を与えないように思いま す。 もし、接触熱抵抗そのものが所望の目的に対して重要なことであれば、私の 回答は的はずれと思いますので、その際はご容赦下さい。

noname#230359
noname#230359
回答No.1

接触伝導で伝わる場合、伝熱面積が十分であれば熱伝導が主となると考えら れます。個々の材料の熱伝導率から計算できるのではないでしょうか。 下記サイトの熱伝導計算を選択してみてください。 橘の式は接触伝熱をモデル化した式のようですが(www.a1s.co.jp/thermal/program/thermal1.xls )、まずは温度差による 熱伝導のモデルで解いてみてはいかがですか。 温度条件によっては放射や熱伝達などの要素を考慮する必要があるかもしれ ませんが。色々なパターンで計算してみて、結果を試験で確認されてはいか がでしょう。 物性値を提示しておきます。単位の換算が必要です。 http://www.kumagaikasei.co.jp/toku_03.html 樹脂と金属の硬度換算は圧子も荷重も違うので、難しいと思います。

参考URL:
http://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/index2.htm

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