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电子设备功率密度的增长带来了发热量的增加,系统的热管理越发重要。受限于较小的尺寸,电子器件一般通过加装散热基板、热沉等部件将内部热量传递出去,这个过程中存在多个界面传热。粗糙固体表面间离散的点接触方式导致了界面热阻的存在,严重影响了界面传热效率和设备散热效果。热界面材料通过对固体接触面空隙的填充增加实际接触面积,可有效减小界面热阻,增强界面传热效率。热界面材料不完全填充接触面时界面间隙内有空气残留,但实际应用中常常忽略残留空气的影响,界面残留空气对界面热阻影响的相关研究也比较缺乏。本文搭建了一个热测试系统对在真空和空气两种环境下应用界面材料的界面热阻值进行测量,分析残留空气及相关因素对界面热阻的影响。采用稳态差分法测量了热流计的热导率,与由导热分析仪LFA 467测得的数值一致,验证了测试系统的可靠性并分析了整个系统的热损失。选用导热硅脂作为界面材料,铜基板作为接触界面,测量了几种界面材料的热导率,与由瞬态平面热源法测得的热导率数值相近。在研究界面残留空气对界面热阻影响的实验中,采用控制变量的方法,分别制备不同导热硅脂和不同铜基板粗糙度的真空组和空气组样品,测量其界面热阻值。结果表明,对于不同的导热硅脂,真空组样品界面热阻值均小于空气组,说明在真空环境下涂布导热硅脂确实能增强硅脂对铜基板表面的润湿,使其更好的填充界面间隙,有效减小接触热阻。其中,粘度适中的信越X-23-7762的真空组与空气组样品的界面热阻差别最大,达到24%,信越X-23-7783D和道康宁TC-5688分别为15%和14%。分析界面热阻随界面粗糙度的变化趋势发现,当界面粗糙度增加时,残留空气对界面热阻的影响也增大。对于光滑表面,残留空气可以忽略,但是当界面粗糙度较大时,必须考虑残留空气对界面热阻的影响。本实验中,随着铜基板界面粗糙度的增加,信越X-23-7762真空组与空气组样品的界面热阻之差由6%增加到24%。在证明了界面残留空气对界面热阻存在影响的基础上,尝试对铜基板做表面氧化处理和涂抹二甲基硅油,在处理后的铜基板接触界面上涂布导热硅脂,测量界面热阻值。结果显示,表面氧化处理可以改善硅脂对铜基板表面的润湿性,进而减小界面热阻。对于粘度较高、流动性不佳的导热硅脂,硅油的使用可以增强其导热效果。