LFA Proteus®® -ohjelmistomme uusin versio tarjoaa nopean ja tarkan tavan määrittää tason sisäinen lämpödiffuusiokyky jopa erittäin ortotrooppisille materiaaleille.
Erityisesti ortotrooppisille materiaaleille kehitetty mallimme mahdollistaa tarkan analyysin tason sisäisestä lämmönsiirrosta ottaen huomioon materiaalin suuntaominaisuudet.
Haaste: Suunta-riippuvainen lämmönjohtuminen
Elektroniikkateollisuudessa lämpöä haihduttavat materiaalit ovat erittäin haluttuja. Grafiittikalvoja käytetään usein tähän tarkoitukseen, mutta myös muita ortotrooppisesti käyttäytyviä materiaaleja käytetään. Tämä tarkoittaa, että niiden lämpöominaisuudet vaihtelevat suunnasta riippuen. Tyypillisesti tason sisäinen lämpödiffuusiokyky on paljon suurempi kuin tason läpi kulkeva diffuusiokyky, mikä mahdollistaa nopean lämmönsiirtymisen sivuille.
LFA-ohjelmistopaketeissa käytetään tyypillisesti yksiulotteista arviointimallia tasossa tapahtuville mittauksille, joissa otetaan huomioon vain tasossa tapahtuva diffuusiokyky ja jätetään huomiotta tasossa tapahtuvan lämpövirran vaikutus. Jotta tason sisäisiä mittauksia voitaisiin arvioida oikein, on kuitenkin ratkaisevan tärkeää ottaa huomioon tason läpi kulkevan johtavuuden vaikutus. Tämän huomiotta jättäminen voi johtaa merkittäviin poikkeamiin, erityisesti silloin, kun tason läpi kulkevat ja tason sisäiset ominaisuudet eroavat toisistaan huomattavasti.
Ratkaisumme
Matemaattisessa mallissamme, ortotrooppisessa tasossa olevassa mallissa, arvioidaan tasossa olevaa diffuusiokykyä ottamalla huomioon tunnettu tasossa oleva diffuusiokyky.
Edellytys: Tason läpi kulkeva diffusiviteetti on määritettävä etukäteen (esim. tavanomaisen LFA-tason läpi kulkevan mittauksen avulla).
Tämän jälkeen malli sovittaa tasossa tehdystä kokeesta mitattua lämpötilakäyrää, jolloin saadaan erittäin tarkka tasossa tapahtuvan diffusiviteetin tulos.
Malli kuvaa lämpövirtausta oikein kaikissa suunnissa, mikä takaa fysikaalisesti mielekkäät ja toistettavat tulokset myös voimakkaasti anisotrooppisille materiaaleille.