/,轻合金加工技术(,,(，X:G’),!Y.界面接触热阻影响因素的实验研究湛利华!李晓谦!胡仕成（中南大学机电工程学院"湖南长沙#!$$%&）摘要：通过自制的接触热阻实验装置分别对接触热阻的主要影响因素——接触表面温度、接触压力以及表面均方根粗糙度等进行了较为深入的实验研究。同时，实验还对热流方向的改变以及中间介质（石墨）对接触热阻的影响进行了研究，结果证实了热流方向的改变会导致接触热阻值的变化，热流方向由钢到铝的接触热阻值较由铝到钢的小。关键词：接触热阻"影响因素"实验研究中图分类号：#$%%&’(&"#$)))’%*文献标识码：+文章编号：%,,*-*()&（(,,(）,.-,,/,-,/’()*+,-*./0*1*2+3456+/4*7./*+523,2894*+-28:6./23/0*1,1/2.3*01+234-567!38947:-;47<!1=>54-?5@<A;:*./+28<6=/4>.,?*+1,/@":42.A142#!$$%&":4,.2BCD1/+23/E#54BC7C@D?7DD4@E:6FE@F74G@E@HC@D4I@<F7GD@B@7D?5:<F5@I74<4<JG6@<?4<AJ7?F:DB!B6?57B4<F@DJ7?47GF@IC@D7F6D@!?:<F7?FCD@BB6D@7<EF5@KL>MD::FI@7<B;67D@N@F7G!:JF5@#OKMF5@DI7G?:<F7?FD@B4BF7<?@NP4F57B@F:JB@GJ-E@Q@G:C@E#OK@HC@D4I@<F7GBRBF@I’+FF5@B7I@F4I@!F5@4<JG6@<?@B:JF5@?57<A@:JF5@E4D@?F4:<:JF5@5@7FJG:P7<EF5@I@E46I4<F5@4<F@DJ7?@:<F5@#OK7D@7GB:?:<B4E@D@E’SHC@D4I@<F7GD@B6GFBB5:PF57FF5@?57<A@:JF5@E4D@?F4:<:JF5@5@7FJG:PP4GG?57<A@F5@#OK4<B:I@E@AD@@!F5@Q7G6@:JF5@#OK4BBI7GG@DP5@<5@7FJG:PJD:IBF@@GF:7G6I4<6IF57<JD:I7G6I4<6IF:BF@@G’F*@G6+H1EF5@DI7G?:<F7?FD@B4BF7<?@M#OKN"4<JG6@<?4<AJ7?F:DB"@HC@D4I@<F7GD@B@7D?5两个物体表面在机械载荷作用下相互接触的情况随处可见，然而热流从两个物体的接触界面通过的行为还没有被完全了解。在过去二三十年中，接触界面传热一直是传热学中的一个活跃问题，对于它产生的机理，广大学者进行了大量的理论与实验研究，普遍认为界面热阻的产生是由于粗糙表面间不完全接触所造成的热流线收缩而导致的T%U。%界面接触热阻产生机理及其影响因素当一定的热流通过接触界面时，两接触表面之间会出现一个间断的温差!!!如图%所示。接触热阻"图接触界面热阻产生机理定义为!!和接触面上平均热流密度#之比T(U：!"$!!（%）当热量从高温物体向低温物体传递时，主要通过#以下几个途径：从而接触热导可以表示为："大部分的热量以热传导的形式从两固体的真实%V%V#（(）&"!!接触面进行传递；收稿日期：(,,(-,/-(,作者简介：湛利华（%.*W-），女，湖南常德人，博士研究生。!11!，<=>&819?0轻合金加工技术"%!还有一少部分热流通过间隙，以热传导、对流换触表面进行测量，共测了三组不同接触表面形貌的情热、辐射换热的形式传递。况。/系列的等效（混合）均方根表面粗糙度为但对于大部分的接触情况，间隙的高度相对于它0&"0&’；,系列的等效粗糙度为%1&*#&’；.系列的等的接触尺寸而言要小得多，同时，由于间隙处或为真效粗糙度为%!&)#&’。空，或为某种气体，其热导率相当低，因而在这种情况铝棒材料的布氏硬度在23%*(&#型布洛维硬度计下，忽略间隙流体热传导和对流换热是合理的，辐射换上测得。所用钢球直径!4#’’，载荷"4)!&#567，8点压热也可以忽略，但在极高温的情况下，辐射换热可以通痕直径#分别为%&0"19%&0(19%&0#!’’9得到8点布过对间隙中流体的导热系数取一个修正值加以考虑。氏硬度分别为：*%&8，*1&"，(*&(，平均后得到所测铸造铝界面传热的影响因素很多，且多为非线性因素，工棒材料布氏硬度为*1&%。况及使用条件多样化，热变形、接触状况等相互交替影!"$实验结果及分析响，产生耦合作用，使问题变得更为复杂。通过分别对接触热阻影响因素进行实验研究