Kartrijli isitgich va uning bosma plastinadagi teshigi orasidagi termal yog 'birinchi kuni qahramondir. U mikroskopik havo bo'shliqlarini to'ldiradi va issiqlik uchun mukammal, past qarshilikli ko'prik yaratadi. Ammo bu yog 'silikon yoki uglevodorod moyi va termal o'tkazuvchan keramik kukunning nozik aralashmasi. Bu barqaror, doimiy qattiq emas. Minglab soatlar va plastinaning tinimsiz termal aylanishi davomida moy asta-sekin bug'lanishi, siqish bosimi bilan siqib chiqishi yoki oksidlanishi va qotib qolishi mumkin. Bir paytlar mukammal bo'lgan ko'prik qulab tushadigan, izolyatsiya qiluvchi to'siqqa aylanadi.

Termal yog'ning bashorat qilinadigan qarish mexanizmi

Yog 'asosidagi termal interfeys materiallarining (TIM) degradatsiyasi yaxshi hujjatlashtirilgan va oldindan aytib bo'ladigan qarish mexanizmidir. Vaqt va harorat o'tishi bilan termal qarshilikning oshishiga uchta asosiy jarayon sabab bo'ladi:neft bug'lanishi, mexanik nasos chiqarish, vaoksidlovchi qattiqlashuv.

Neftning bug'lanishi

Asosiy yog '(silikon yoki uglevodorod) cheklangan bug' bosimiga ega. 150–250 daraja -oʻrtacha ish oraliqlaridagi yuqori haroratlarda yogʻ sekin bugʻlanadi. Yog 'fazasining yo'qolishi ortda quruq, siqilgan keramika kukunini qoldiradi, bu isitgich yoki teshik yuzalarining mikro miqyosdagi pürüzlülüğüne mos kelmaydi. Bir paytlar deformatsiyaga uchragan, bo'shliqni to'ldiruvchi pasta, issiqlik bilan aloqasi yomon bo'lgan bo'sh yoki sinterlangan kukunga aylanadi. Interfeysning termal qarshiligi plastinkaning xizmat qilish muddati davomida ikki yoki hatto uch baravar oshishi mumkin. Bu to'g'ridan-to'g'ri issiqlik uzatish samaradorligining pasayishiga va isitgichning yuqori ish haroratiga olib keladi.

Differensial termal kengayish bilan boshqariladigan mexanik nasos

Kartrijli isitgichni o'rnatishda isitgich va uning atrofidagi metall teshik qizdirilganda turli tezliklarda kengayadi. Metallning termal kengayish koeffitsienti (masalan, po'lat yoki alyuminiy) isitgich qoplamasidan (odatda zanglamaydigan po'lat yoki Incoloy) farq qiladi. Har bir isitish davri davomida isitgich va teshik o'rtasidagi nisbiy harakat mikroskopik nasos harakati sifatida ishlaydi. Yog 'asta-sekin interfeysdan chiqariladi-bu hodisa deb nomlanadinasos chiqarish. Chiqib ketgandan so'ng, tizim soviganida yog 'qaytmaydi. Minglab termal tsikllar davomida interfeys asl yog 'miqdori tugaydi va havo bo'shliqlari yana paydo bo'ladi.

Oksidlovchi qattiqlashuv

Yuqori haroratlarda kislorodga ta'sir qilish (hatto kichik miqdordagi teshik ichida ushlangan bo'lsa ham) uglevodorod yoki silikon moyining oksidlanishiga olib keladi. Oksidlanish suyuq yog'ni yopishqoq, yopishqoq yoki mo'rt qattiq moddaga aylantiradi. Ushbu qotib qolgan qoldiq juda past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega va bo'shliqlarni to'ldirish uchun oqishi mumkin emas. Qo'shimcha izolyatsion qatlam sifatida ishlaydi. Oksidlanish tezligi Arrhenius tenglamasi bilan tavsiflanganidek, haroratga eksponent ravishda bog'liq. Ishlash haroratining 10 gradusga oshishi buzilish tezligini ikki yoki uch baravar oshirishi mumkin.

Semptom: isitish zonasi samaradorligining asta-sekin pasayishi

Thesurtma TIM termal qarshilik degradatsiya plitasiisitish zonasining ishlashida sekin, ko'pincha sezilmaydigan pasayish sifatida namoyon bo'ladi. Semptom to'satdan ishlamay qolishi emas, balki belgilangan haroratga erishish yoki plastinka bo'ylab bir xillikni saqlash qobiliyatini bosqichma-bosqich yo'qotishdir. Isitgichning ichki harorat sensori (termojuft yoki RTD) hali ham to'g'ri haroratni o'qishi mumkin, lekin plastinka sirt harorati orqada qoladi, chunki termal ko'prik yomonlashgan.

Isitgich buzilgan interfeys orqali bir xil issiqlik oqimini surish uchun issiqroq ishlashga majbur bo'ladi. Bu yuqori ichki harorat isitgichning o'z qarishini tezlashtiradi (isitish simining oksidlanishi, izolyatsiyaning mo'rtlashishi), bu erta yonib ketishga olib keladi. Shunday qilib, degradatsiyaga uchragan yog 'plata ishlashi va isitgichning ishlash muddatini surunkali, yashirin o'g'ri sifatida bajaradi.

Degradatsiya miqdorini aniqlash: issiqlik qarshiligi qanchalik tez oshadi?

Issiqlik qarshiligini oshirish tezligi chiziqli emas. U xarakterli egri chiziqqa amal qiladi:

Dastlabki davr (0–500 soat):Minimal o'zgarish. Yog 'yangi, yog' fazasi esa buzilmagan.

O'rta hayot (500-2000 soat):Bug'lanish va nasosning chiqishi boshlanishi. Issiqlik qarshiligi odatda dastlabki qiymatdan 20-50% ga ko'tarila boshlaydi.

Late life (>2000 soat):Tezlashtirilgan degradatsiya. Yog 'to'liq quriydi, faqat chang yoki qotib qolgan qoldiq qoladi. Issiqlik qarshiligi 100-200% yoki undan ko'proq oshishi mumkin.

Aniq vaqt jadvali haroratga bog'liq. 150 daraja haroratda sifatli silikon moy 5000-10 000 soat davom etishi mumkin. 250 daraja haroratda bir xil moy 1000 soatdan kamroq vaqt ichida ishlamay qolishi mumkin. Buzilish darajasi haroratga eksponent ravishda bog'liq, ya'ni har 10-15 darajaga ko'tarilganda, moy interfeysining kutilayotgan foydalanish muddati ikki baravar kamayadi.

Amaliy yechimlar: degradatsiyani boshqarish

Yog 'asosidagi TIMlarning degradatsiyasini bartaraf etish uchun ikkita yondashuv mavjud.

Qayta yog'lash bilan proaktiv texnik xizmat ko'rsatish

Yog 'tanlangan interfeys bo'lgan mavjud qurilmalar uchun proaktiv texnik xizmat ko'rsatish rejasi muhim ahamiyatga ega. Reja quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak:

Vaqti-vaqti bilan issiqlik samaradorligini tekshirish:Isitgich sensori va plastinka yuzasi o'rtasidagi harorat farqini ma'lum quvvat kiritishida o'lchang. Ushbu deltadagi har qanday o'sish issiqlik qarshiligining oshishini ko'rsatadi.

Rejalashtirilgan qayta moylash oraliqlari:Ishlash haroratidan kelib chiqqan holda, har 1-3 yilda bir marta moylash yoki isitgichni almashtirishni rejalashtiring. Eski yog 'teshikdan tozalanadi va yangi, o'lchangan miqdorda yuqori haroratli, past qon ketadigan moy surtiladi.

Premium moylardan foydalanish:Barcha termal moylar bir xil emas. Yuqori harorat barqarorligi (masalan, sintetik moylar va past uchuvchanlik) uchun ishlab chiqilgan moyni belgilash xizmat ko'rsatish oralig'ini sezilarli darajada uzaytiradi.

Doimiy alternativ: Grafit folga

Uzoq muddatli ishonchlilik muhim va texnik xizmat ko'rsatishga kirish qiyin bo'lgan ilovalar uchun, agrafit folgainterfeysi tavsiya etiladi. Grafit folga siqilgan kengaytirilgan grafitning mustahkam, moslashuvchan varaqidir. U yog 'fazasini o'z ichiga olmaydi, shuning uchun u xuddi shu tarzda bug'lanmaydi, pompalana olmaydi yoki oksidlanmaydi. Grafit folga o'zining issiqlik o'tkazuvchanligini (odatda 5-10 Vt / m · K, yog'dan ancha yuqori) yuqori haroratlarda va termal aylanishda abadiy saqlaydi. Birgina kichik kamchilik shundaki, u o'ta qo'pol yuzalar uchun yangi yog'ga qaraganda bir oz kamroq mos keladi. Biroq, odatda ishlov beriladigan (Ra 3,2 mkm yoki undan yuqori) kartrijli isitgichlarning ko'p teshiklari uchun grafit folga doimiy, texnik xizmat ko'rsatmaydigan issiqlik ko'prigini ta'minlaydi.

Xulosa: Yashirin, surunkali o'g'ri plastinaning ishlashi

Termal moyning sekin, oldindan aytib bo'ladigan o'limi - bu plastinaning ishlashining yashirin, surunkali o'g'ri. Bu portlash bilan o'zini e'lon qilmaydigan muammo, lekin isitishning samaradorligi va bir xilligining asta-sekin, makkorona pasayishi bilan. Boshqarilmagan holda, yomonlashtiruvchi yog 'isitgichlarni qizib ketishiga va ertaroq ishdan chiqishiga majbur qiladi. Plastinkadagi eng muhim issiqlik ko'prigi ko'pincha yog 'bug'langanda va yog' quriganida, qatlam-qatlam jimgina qulab tushadigan ko'prikdir. Yangi o'rnatishlar uchun grafit folga interfeysini belgilash ushbu nosozlik rejimini butunlay yo'q qiladi. Yog 'asosidagi mavjud tizimlar uchun vaqti-vaqti bilan qayta yog'lash yoki isitgichni almashtirish bilan proaktiv texnik xizmat ko'rsatish jadvali barqaror, uzoq muddatli issiqlik ko'rsatkichlarini ta'minlashning yagona usuli hisoblanadi. Yog 'TIMlarining prognoz qilinadigan buzilishini tushunish chinakam ishonchli isitiladigan plastinka tizimini loyihalash yo'lidagi birinchi qadamdir.