Wärmeleitung

Wärmeleitung ist die Übertragung von Wärme durch mikroskopische Kollisionen von Teilchen und Bewegung von Elektronen zwischen Objekten mit unterschiedlicher kinetischer Energie. Die Abführung von Abwärme durch Wärmeleitung ist neben der Umgebungstemperatur von der Wärmeleitfähigkeit eines Materials, aus dem der Kühlkörper besteht, und der Geometrie des Kühlkörpers abhängig. Metalle, Metalllegierungen, einige Metalloxide, Keramik, Diamant und andere Formen von Kohlenstoff sind gute Wärmeleiter. Graphen, ein Allotrop des Kohlenstoffs in Form eines zweidimensionalen, hexagonalen Gitters im atomaren Maßstab, hat eine erstaunlich hohe Wärmeleitfähigkeit von 5000 W/mK. Unter den Metallen hat reines Kupfer die höchste Wärmeleitfähigkeit (ca. 400 W/mK). Aluminium und seine Legierungen haben mäßige Wärmeleitfähigkeiten im Bereich von 90-240 W/mK. Keramik, die sowohl elektrisch isolierend als auch wärmeleitend ist, bietet eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 100-200 W/mK. In LED-Beleuchtungssystemen ist Wärmeleitung der erste Modus der Wärmeübertragung entlang des Wärmepfads. Sie beginnt am Halbleiterübergang und die Wärmelast wandert durch eine Reihe von Komponenten und endet an der Konvektionsoberfläche eines Kühlkörpers.