本文标题："热导率的数学表达式应与气体中热导率表达式"
发布者：yiyi ------ 分类: 行业动态 ------
人浏览过-----时间：2018-1-15 23:22:24
热导率的数学表达式应与气体中热导率表达式
晶体
在非金属晶体(如一般离子晶体)的晶格中，自由电子是很少的
，因此，晶格振动是它们的主要导热机构。晶体中粒子在平衡位置
附近做微振动，而且由于晶体内原子问存在着相互作用力，因此各
个原子的振动并不是孤立的，而是相互联系的。整个晶格可以看做
是一个互相耦合的振动体系。
假设晶格中某一质点处于较高温度下，它的热振动较强烈，平
均振幅也较大，而其邻近质点处于较低温度．热振动较弱。由于质
点间存在相互作用力，振动较弱的质点在振动较强的质点影响下振
动加剧，热运动能量增加。这样，热量就产生了转移和传递，使整
个晶体中热量从温度较高处传向温度较低处，产生热传导现象。假
如系统对周围是热绝缘的，振动较强的质点受到邻近振动较弱的质
点的牵制，振动减弱下来，使整个晶体最终趋于平衡状态。在上述
过程中，非金属晶体的热能是靠晶格振动的格波来传递的。根据量
子理论，晶格振动的能量是量子化的，通常把晶格振动的“量子”
成为“声子”，这样可以用声子概念来描述介电体的热传导过程。
声子是晶格振动的能量量子，声子的定向运动就意味着有一股热流
，热流的方向就是声子平均的定向运动的方向。因此，晶格热传导
可以看做是“声子”扩散运动的结果。
根据量子力学，为简化分析，作简谐近似和邻近作用近似处理
，可以把格波的传播看成是质点一声子的运动，就可以把格波与物
质的相互作用理解为声子和物质的碰撞，把格波在晶体中传播时遇
到的散射看做是声子间及声子与晶界、点阵缺陷等的碰撞，把理想
晶体中热阻归结为声子与声子之间的碰撞。这样处理晶体中的导热
不仅概念是正确的，而且会带来很大的方便。根据德拜的设想，认
为介电体中的导热过程是声子间的碰撞，它的热导率的数学表达式
应该与气体中的热导率表达式相同。因此，可以用气体中热传导的
概念来处理声子热传导的问题。
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