半导体散热器手机内部受潮吗

不会。

不会，前提是手机内部的热对流良好。如果能产生冷凝水，而且能够聚集起来，那么一定是手机壳内部长时间温差过大，而手机内部都是有散热设计的。除非超过了手机内部导热方案的最大热传递功率，否则手机内部各部分温度都可以很快达到相接近的温度。这种情况只可能出现在芯片发热功率短时间急剧升高的时候，由于时间很短，达不到冷凝水产生和积累的条件。

半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量。

散热方式是指该散热器散发热量的主要方式。在热力学中，散热就是热量传递，而热量的传递方式主要有三种：热传导，热对流和热辐射。物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式。比如，CPU散热片底座与CPU直接接触带走热量的方式就属于热传导。热对流指的是流动的流体（气体或液体）将热带走的热传递方式，在电脑机箱的散热系统中比较常见的是散热风扇带动气体流动的“强制热对流”散热方式。热辐射指的是依靠射线辐射传递热量，日常最常见的就是太阳辐射。这三种散热方式都不是孤立的，在日常的热量传递中，这三种散热方式都是同时发生，共同起作用的。实际上，任何类型的散热器基本上都会同时使用以上三种热传递方式，只是侧重点不同罢了。比如普通的CPU风冷散热器，CPU散热片与CPU表面直接接触，CPU表面的热量通过热传导传递给CPU散热片；散热风扇产生气流通过热对流将CPU散热片表面的热量带走；而机箱内空气的流动也是通过热对流将 CPU 散热片周围空气的热量带走，直到机箱外；同时所有温度高的部分会对周围温度低的部分发生热辐射。散热器的散热效率散热器材料的热传导率，散热器材料和散热介质的热容以及散热器的有效散热面积等等参数有关。依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动散热和被动散热，前者常见的是风冷散热器，而后者常见的就是散热片。进一步细分散热方式，可以分为风冷，热管，液冷，半导体制冷，压缩机制冷等等。

1.岩石的热物理性质

为了研究地球的热状态，了解地球内部的热能在深部岩石中的传递规律，以及地球上部或地壳个别地段的温度分布特征，测定和研究岩石的热物理性质是十分必要的。描述岩石热物理性质的参数主要有热导率、比热容和热扩散率等。

(1)热导率(κ)

是表示岩石导热能力的物理量。即沿热传导方向，单位长度上温度降低1K时通过的热流密度。其表达式为

环境与工程地球物理勘探

式中:T为温度l为长度dT/dl为温度梯度。热导率的单位为W/(m·K)［瓦/(米·开)］。

由表1－16可见，各种矿物的热导率都有一个确定的值，但由造岩矿物组成的岩石其热导率却无定值，而有一个较大的变化范围(图1－17)。

表1－16 某些物质和主要造岩矿物的热导率

(据Birch及Clark(1940)，Beck(1980)等资料综合)

图1－17 各类岩石的热导率(据Kappelmever及Hacnel，1974)

松散的物质如干砂、干粘土和土壤的热导率最低湿砂、湿粘土、垆坶土及某些热导率低的岩石具有相近的热导率沉积岩中，页岩、泥岩的热导率最低，砂岩、砾岩的热导率变化范围大，石英岩、岩盐和石膏的热导率最大岩浆岩、变质岩及火山岩的热导率介于2.1～4.2W/(m·K)之间。

影响岩石热导率的因素包括岩石的成分、结构、温度、湿度及压力等，在致密的岩石中，造岩矿物的性质对岩石的热导率起主要控制作用，热导率高的矿物含量越高，岩石的热导率也越高岩石的热导率一般随孔隙度的增加而降低，随湿度的增加而增加此外，岩石的热导率还具有各向异性的特点，热流方向平行于层理、片理等结构面时，热导率较高，垂直于这些结构面时，热导率较低温度和压力对地壳上部岩石的热导率影响极小，一般都可忽略不计，但在研究地壳深部热状态时却很重要。

(2)比热容(c)

是表征岩石储热能力的物理量，即加热单位质量的物质，使其温度上升1K时所需的热量。可表示为

环境与工程地球物理勘探

式中:m为物质的质量dQ/dT称为热容，是物质吸收的微小热量dQ与其上升温度dT之比。比热容的单位为J/(kg·K)［焦/(千克·开)］。

大部分岩石和矿物的比热容变化范围都不大，介于586～2093J/(kg·K)之间。由于水的比热容较大(15℃时为4186.8J/(kg·K))，因此，随着岩石湿度的增加，其比热容也有所增大。沉积岩如粘土、页岩、灰岩等，在自然条件下都含有一定的水分，其比热容稍大于结晶岩。前者为786～1005J/(kg·K)，后者为628～837J/(kg·K)。

(3)热扩散率(a)

它表征岩石在加热或冷却时，各部分温度趋于一致的能力。可表示为

环境与工程地球物理勘探

式中:κ为热导率c为比热容ρ为密度。热扩散率的单位为m2/s。

岩石的热扩散率主要与其热导率和密度有关，比热容因数值变化不大，对热扩散率的影响较小。

岩石的热扩散率随其湿度的增高而增大，随温度的增高略有减小。对层状岩石来说，热扩散率还具有各向异性的特点，即顺着岩石层理方向比垂直层理方向热扩散率要高。表1－17为几种主要岩石和物质的热扩散率值，仅供参考。

表1－17 几种主要岩石和物质的热扩散率

2.热交换方式

自然界中的热交换是以热传导、热对流和热辐射三种方式实现的，下面分别作简单的介绍。

(1)热传导

地球上层的岩石在常温下是一种电介质或半导体，它们的传热主要是由于晶格原子的热振动引起。内地核可能由高温下熔化的铁组成，其传热是通过自由电子的热运动进行。

大地热流密度(简称大地热流或热流)q反映地球内部热能经热传导方式传输至地表散失的情况。其表达式为

环境与工程地球物理勘探

式中:κ为岩石的热导率dT/dz表示沿铅垂方向向地球中心单位距离增加的温度值，称地温梯度，单位为K/m(开/米)，负号表示热量流向温度减小的方向，即由地球内部流向地表。

(2)热对流

依靠流体的运动，将热量从一处传递到另一处，称为热对流。热对流是固体表面与其紧邻的流体间的换热方式，可将它分为两类:一类是受迫对流，其流体运动是由外力产生的压力差引起另一类是自然对流，其流体运动是由流体自身温度不均造成的密度差引起。

热对流的热流密度q可以用牛顿冷却定律确定，即

环境与工程地球物理勘探

式中:Ts为固体界面温度Tg为气体或液体界面温度比例系数h称为传热系数，其单位为W/(m2·K)。

热对流在局部地区，如现代火山区及年轻造山带内的高温地热区起着很大作用。

(3)热辐射

一切物体，只要其温度高于绝对零度，就会从表面经常向外界发出电磁辐射。物体温度愈高，放出的辐射能就愈多。可以被物体吸收，并在吸收后又重新变为热能的射线，其辐射热的光谱大部分位于红外波段，小部分位于可见光波段的范围内，这些射线称为热射线，其传播过程称为热辐射。

对一般物体而言，其热辐射的热流密度q可表示为

环境与工程地球物理勘探

式中:σ称为物体的热辐射系数，单位为W/(m2·K4)。

应当指出，热辐射不同于热传导和热对流，它是一种不接触的传热方式。在密实固体内和液体中不会有热辐射的传播，因此，地球内部一般不产生热辐射。

---