技術用語集

内部減衰 ・難燃性 ・熱伝導率 ・熱抵抗

内部減衰

内部減衰の大きさを表すのに損失係数(tanδ)が使用されています。(用語集「損失係数」参照)

τ:共振時の伝達率(共振倍率)

損失係数が大きいほど防振材の内部減衰は大きくなり、防振材の共振時の伝達率(共振倍率)が低くなります。

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難燃性

難燃性とは素材の燃えにくさのことをいいます。この難燃性の判定には用途により種々の試験方法があります。電気電子機器のプラスチック部品においては、認証基準としてUL94の燃焼試験方法を用いて判定するのが一般的です。この試験は、使用する素材に着火し、その燃え方や発生煙等で燃えにくさを判定します。
ULは米国の民間検査機関であるアンダーライターズ・ラボラトリーズ・インク (Underwriters Laboratories Inc.) が定めた燃焼性の規格です。UL94では、垂直試験と水平試験の2つのグレードがあり、 難燃性のランクは燃えにくい方から、5V,V-0,V-1,V-2,HBに分かれております。弊社では、外資系企業や米国向け輸出関連企業にてUL規格を重要視することを考慮し、特に電気電子機器に用いられる熱伝導シートについてはV-1ランク以上の難燃性を付与できるような製品開発を目指しております。

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熱伝導率

物質内に温度差があると温度の高い部分から低い部分へ熱移動がおこります。熱伝導率とはこの熱移動のおこりやすさを表す係数で、単位長さ(厚み)あたり1℃の温度差があるとき、単位時間に単位面積を移動する熱量です。つまり、図Aに示すような体積が1m³の立方体において、面A(TA)と面B(TB)の温度差が1℃ ( TA>TB) の時、1秒間に1m移動する(A→B)熱量が熱伝導率です。単位は(J・m/s・m²・℃) or (W/m・K) or (W/m・℃)で表し、熱伝導率の値が大きいほど移動する熱量が大きく、熱が伝わりやすいことになります。したがって、放熱材としては熱伝導率の大きな物質が望まれます。しかし、熱伝導率は単位長さの値であるため、熱伝導率の大きい物質でも、実際に使用するときの長さ(厚み)が大きければ放熱効果は落ちます。
例えば、熱伝導率10 (W/m・K) で厚みが10 (mm) の放熱材と熱伝導率1 (W/m・K) で厚みが1 (mm) の放熱材では、放熱効果は同じになります。
また、熱伝導率は物質に固有の値(物性値)ですが、一般的に温度によって変化します。例えば、気体の熱伝導率は温度とともに大きくなり、金属の熱伝導率は温度の上昇に伴い小さくなる傾向があります。

体積が1m3の立方体(図A)

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熱抵抗

熱抵抗には、熱伝導抵抗,対流による熱抵抗,放射による熱抵抗,接触熱抵抗など様々な種類がありますが、放熱材の評価や放熱試験によく使われるのはこれらのうちの熱伝導抵抗で、これを単に熱抵抗と呼びます。
熱抵抗とは、物体に熱を与えた時におこる熱移動において、熱の流れにくさを表す係数で、単位は(K/W) or (℃/W)で表します。図Bのように放熱材をCPUなどの発熱体とヒートシンクなどの放熱体に挟んだとき、発熱体に電力(W)すなわち熱量を与えると、放熱材の両端(発熱体側と放熱体側)で温度差が生じます。この温度差を電力で割った値が熱抵抗になります。
つまり

熱抵抗 (℃/W) =温度差 (℃) ÷熱源の熱量 (W)

となります。 放熱材の両端で温度差が小さいほどよく熱を伝えていることになりますので、放熱効果は高いといえます。つまり放熱材としては熱抵抗が小さいものが望まれます。 熱抵抗は物質固有の値(物性値)ではありませんので、同じ材料でも使用環境,使用条件によって値が異なります。つまり、熱抵抗といった場合には、放熱材料のセッティングの状態,材料の熱伝導率,材料厚み,材料面積等の様々な条件を総合した放熱特性を表す値といえます。

図B