接觸熱導

圖1：兩個相接觸固體之間的熱流以及其溫度分佈

當二個固體相接觸（例如圖1的A和B），熱會由較高溫的物體流到較低溫的物體。二個固體的溫度分佈大致如圖1所示。在接觸面上有明顯的溫度落差，這就是二個接觸面之間接觸熱阻造成的影響。接觸熱阻定義為溫度差和介面平均熱流的比例[1]。

依照傅立葉定律，兩物體之間的熱流如下式所示：

${\displaystyle q=-kA{\frac {dT}{dx}}}$

(1)

其中${\displaystyle q}$為熱流，${\displaystyle k}$為熱傳導率，${\displaystyle A}$為截面積，${\displaystyle dT/dx}$是延著熱流方向的溫度梯度。

考慮能量守恆，兩物體之間的熱流可以用以下方式計算：

${\displaystyle q={\frac {T_{1}-T_{3}}{\Delta x_{A}/(k_{A}A)+1/(h_{c}A)+\Delta x_{B}/(k_{B}A)}}}$

(2)

可以看出熱流和兩物體的熱傳導率${\displaystyle k_{A}}$和${\displaystyle k_{B}}$，接觸面積${\displaystyle A}$，以及接觸熱阻${\displaystyle 1/h_{c}}$有關。而接觸熱阻的倒數即為接觸熱導係數${\displaystyle h_{c}}$。