Qu’est-ce que la graisse thermique – CPU Graisse – Définition

La résistance de contact thermique peut être minimisée en appliquant un liquide thermiquement conducteur appelé graisse thermique, telle que la graisse pour CPU, sur les surfaces. Génie thermique

Graisse thermique – Graisse CPU

Résistance de contact thermique - Conductance de contact thermique

La résistance de contact thermique peut être minimisée en appliquant un liquide thermiquement conducteur appelé graisse thermique, telle que la graisse CPU, sur les surfaces avant qu’elles ne soient pressées les unes contre les autres. Le rôle principal de la graisse thermique est d’éliminer les interstices (ou isolants thermiques) de la zone d’interface afin de maximiser le transfert de chaleur. La conductivité thermique du matériau interstitiel et sa pression sont les deux propriétés régissant son influence sur la conductance de contact.

En thermique, la conductance de contact thermique [W / m 2 .K] ou résistance de contact thermique [m 2 .K / W]  représente la conduction thermique entre deux corps solides. Lorsque des composants sont boulonnés ou pressés d’une autre manière, il est également nécessaire de connaître la performance thermique de tels joints. Dans ces systèmes composites, la chute de température à l’interface entre les matériaux peut être appréciable. Cette chute de température est caractérisée par le coefficient de conductance de contact thermique , c, qui est une propriété indiquant la conductivité thermique, ou la capacité à conduire la chaleur, entre deux corps en contact. Il existe des bases de données étendues sur les propriétés thermiques des matériaux en vrac, mais pas des bases de données similaires pour les contacts pressés.

L’inverse de cette propriété est appelé résistance de contact thermique .

La résistance de contact dépend dans une large mesure de la rugosité de la surface . La pression qui maintient les deux surfaces ensemble influence également la résistance de contact. On observe que la résistance au contact thermique diminue avec la diminution de la rugosité de surface et l’augmentation de la pression d’interface. Ceci est attribué au fait que la surface de contact entre les corps augmente à mesure que la pression de contact augmente. Lorsque deux surfaces de ce type sont pressées l’une contre l’autre, les pics forment un bon contact avec le matériau, mais les creux forment des vides remplis d’air.. Ces vides remplis d’air servent d’isolant en raison de la faible conductivité thermique de l’air. Le nombre et la taille limités des points de contact donnent une surface de contact réelle nettement inférieure à la surface de contact apparente. Dans le cas d’un matériau composite métallique placé sous vide, la conduction thermique à travers les points de contact constitue le principal mode de transfert de chaleur et la résistance de contact est généralement supérieure à celle du matériau composite en présence d’air ou d’un autre fluide. De plus, la résistance de contact thermique est importante et peut prédominer pour les bons conducteurs thermiques tels que les métaux, mais peut être négligée pour les mauvais conducteurs thermiques tels que les isolants.

Par exemple:

  • La conductance de contact thermique pour les plaques d’aluminium de rugosité de surface de 10 µm placées dans l’air avec une pression d’interface de 1 atm est h c = 3640 W / m 2 .K
  • La conductance de contact thermique pour les plaques d’aluminium de rugosité de surface de 10 µm placées dans de l’hélium avec une pression d’interface de 1 atm est h c = 9520 W / m 2 .K
  • La conductance de contact thermique pour les plaques en acier inoxydable de rugosité superficielle de 2,5 µm placées dans l’air avec une pression d’interface de 1 MPa est d’environ h c = 3000 W / m 2 .K

Référence spéciale: Madhusudana, Chakravarti V., Conductance de contact thermique. Springer International Publishing, 2014. ISBN: 978-3-319-01276-6.

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