Smar N Przewodnictwo cieplne w temperaturach ciekłego helu

Smar N
Przewodnictwo cieplne w temperaturach ciekłego helu
Luty 2004
Strona 1 z 2
Badania przeprowadzone przez NASA - Ames Research Center at Moffett Field, Kalifornia, USA wspólnie z Trans Bay Electronics
wykazały, że kontakty stykowe tłoczonych metali wzbogacone o folię z indu lub smar Apiezon N wykazują większe przewodnictwo
cieplne, wahające się od współczynnika trzech w przypadku stali nierdzewnej do jednego rzędu wielkości dla miedzianych kontaktów
stykowych, w zakresie temperatur 1.6 - 6.0°K1.
Dalsze analizy zebranych danych wykazały, że istnieją znaczące zalety związane z przewodnictwem cieplnym po zastosowaniu smaru
Apiezon N do wspomnianych kontaktów stykowych w porównaniu do użycia folii z indu, lub złocenia.
Cztery poniższe wykresy zestawiają otrzymane przewodnictwo w kontaktach stykowych miedzi, aluminium, mosiądzu oraz stali
nierdzewnej, każdy z nich o grubości wykończonej powierzchni wynoszącej 0.8 m i zastosowanej sile wynoszącej 670 N. Kontakty
stykowe zostały wykonane z metalu niepowlekanego, pozłacanego oraz odrębnie kontakty stykowe zostały wzmocnione za pomocą
pozłacanych podkładek aluminiowych, folii z indu i smaru Apiezon N.
Jak widać zastosowanie smaru Apiezon N zapewnia znacznie lepsze przewodnictwo w przypadku niepowlekanych kontaktów stykowych.
W dalszej kolejności znaczące polepszenie przewodnictwa cieplnego w przeciwieństwie do pozłacania i stosowania folii z indu zostało
uzyskane po użyciu smaru Apiezon N do aluminiowych, mosiężnych oraz miedzianych kontaktów stykowych.
Porównanie przewodnictwa dla 0.8 mikronowej miedzi
Porównanie przewodnictwa dla 0.8 mikronowego aluminium
Przewodnictwo cieplne, mW/K
Przewodnictwo cieplne, mW/K
300
z
200
z
Apiezon N
Apiezon N
250
z
200
150
z pozłacanymi
podkładkami
10
z pozłacanymi
kontaktami stykowymi
50
0
z
folią z indu
folią z indu
z pozłacanymi
podkładkami
100
z pozłacanymi
kontaktami stykowymi
50
z
z
miedz do miedzi
1
2
3
4
5
6
aluminium do aluminium
0
7
1
2
Temperatura, K
3
4
5
6
7
Temperatura, K
Porównanie przewodnictwa dla 0.8 mikronowego mosiądzu
Przewodnictwo cieplne, mW/K
Porównanie przewodnictwa dla 0.8 mikronowej stali nierdzewnej
Przewodnictwo cieplne, mW/K
100
3.5
z
z Apiezon N
80
z
folią z indu
60
z
z pozłacanymi
podkładkami
z pozłacanymi
kontaktami stykowym
20
0
With
mosiądz do mosiądzu
1
2
3
4
Temperatura, K
5
6
7
3
Apiezon N
2.5
z
folią z indu
2
z pozłacanymi
podkładkami
1.5
z pozłacanymi
kontaktami stykowymi
1
0.5
0
z
stal. n do stal n.
1
2
3
4
Temperatura, K
5
6
7
Smar N
Ciepło właściwe w bardzo niskich temperaturach
Luty 2004
Strona 2 z 2
Smar Apiezon N jest powszechnie używany w celu zapewniania kontaktu cieplnego w badaniach przeprowadzanych w niskiej temperaturze.
Ciepło właściwe smaru Apiezon N przedstawione jest na poniższym wykresie logarytmicznym jako funkcja temperatury, T, określona przez
Wun i Phillipsa2 oraz rozwinięta przez Schinka oraz Lohneysena3.
1
Thermal conductance of metallic contacts augmented with Indium foil or Apiezon N grease at liquid Helium temperatures,
J.Salerno, P.Kittel, A.L.Spivak - Cryogenics 1994, Volume 34, Number 8.
2
M. Wun and N.E. Phillips, Cryogenics 15 (1975) 36
3
Specific Heat of Apiezon N grease at very low temperatures, Schink H.J. and Lohneysen H.V. Cryogenics 1981
Kopie tych dokumentów dostępne są na życzenie