水和蒸汽的性质 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:W.瓦格纳

出品人:

页数:285

译者:项红卫

出版时间:2003-1

价格:48.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030098658

丛书系列:

图书标签:

• 蒸汽焓
• 课设
• 介电常数
• ghjkh
• 2
• 热力学
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电子设备的散热与热管理技术 内容概要 本书深入探讨了现代电子设备中至关重要的一个环节：散热与热管理。随着集成电路的飞速发展和电子设备日益微型化、高密度化，如何有效控制和排出运行过程中产生的巨大热量，已成为决定产品性能、可靠性乃至市场竞争力的核心技术之一。本书旨在为电子工程师、热力学研究人员以及相关领域的专业人士提供一个全面、系统且极具实践指导意义的参考框架。 全书结构严谨，从基础的热力学原理出发，逐步深入到复杂的工程应用和前沿的创新技术。我们清晰地阐述了热量产生的机理、热量传递的三种基本方式（传导、对流、辐射）在电子封装和系统层面的具体表现形式，并着重分析了高热通量密度对半导体器件寿命和系统稳定性的影响。 第一部分：基础理论与环境因素分析 本部分首先回顾了电子系统热分析所需的基本物理概念，包括热阻、热容、传热系数以及环境温度对电子元件工作特性的影响。我们详细分析了电子设备在不同工作环境（如室外恶劣气候、高海拔、密闭空间）下，热边界条件的变化规律。 关键章节包括： 1. 电子元器件的热特性建模： 介绍如何将复杂的半导体芯片（如CPU、GPU、功率器件）抽象为具有特定热阻和热容的等效电路模型，为后续的仿真和设计提供数学基础。 2. 环境空气动力学与热力学： 探讨了自然通风和强制风冷系统中的气流组织，特别是湍流边界层的形成与热交换效率之间的关系。 3. 材料的热物理属性数据库： 提供了常用导热材料（包括金属、陶瓷、聚合物和先进复合材料）在不同温度范围内的热导率、比热容和热膨胀系数的详细数据表格与对比分析。 第二部分：关键散热技术与组件详解 本部分是本书的核心，系统地介绍了当前主流的电子散热技术，并对每种技术的适用场景、优缺点进行了深入剖析。 1. 接触热阻的最小化 电子设备中的热量传递往往受限于界面。本章详细讨论了如何通过优化接触面粗糙度、使用导热界面材料（TIMs）来降低接触热阻。内容涵盖了各种导热垫片、导热凝胶、相变材料（PCM）以及液态金属的应用技术和失效分析。重点分析了这些材料在长期工作中的老化、蠕变和界面污染问题。 2. 被动散热技术：鳍片与结构设计 被动散热主要依赖于自然对流和辐射。本书详细介绍了各种散热片（Heatsink）的设计优化，包括鳍片间距的最佳化、鳍片几何形状（如直插式、折叠式、分叉式）对自然对流换热系数的影响。此外，还探讨了基于均热板（Vapor Chamber）的平面内热扩散技术，该技术在对重量和高度有严格限制的设备中展现出巨大潜力。 3. 主动散热系统：风扇与泵浦 对于需要处理更高功率密度（TDP）的系统，强制对流是必不可少的。本章对轴流风扇、离心风扇的性能曲线、噪声特性进行了深入分析。更重要的是，本书详细介绍了液冷技术，从单相冷却到两相浸没式冷却，包括微通道换热器（Microchannel Heat Exchanger）的设计、流体选择（如去离子水、乙二醇溶液、介电冷却液）以及泵送系统的可靠性考量。 第三部分：高级封装与系统级热设计 随着芯片尺寸的缩小，热量必须通过更短的路径快速导出。本部分聚焦于系统集成层面的挑战和创新。 1. 先进封装技术中的热管理 探讨了从芯片到封装层（Package）再到电路板（PCB）的热路径。重点介绍了2.5D/3D集成的热挑战，如中介层（Interposer）的热负荷，以及通过TSV（硅通孔）实现垂直散热的潜力与瓶颈。 2. 移动与便携式设备的热约束 针对智能手机、平板电脑和可穿戴设备，本书分析了散热面积受限、用户接触面温度控制的特殊要求。介绍了热管（Heat Pipe）和超薄均热片的集成策略，以及如何利用材料的相变热吸收能力（如使用微量冷却剂）来应对短时的功率尖峰。 3. 热仿真与可靠性预测 本章提供了一套完整的基于有限元分析（FEA）和计算流体力学（CFD）的电子设备热仿真流程。内容涵盖了建立精确热模型、选择合适的求解器、网格划分策略，以及如何利用仿真结果预测MTBF（平均无故障时间）和评估热应力下的疲劳寿命。 第四部分：新兴技术与未来展望 本书最后部分探讨了正在兴起和具有颠覆潜力的新型热管理技术。 辐射制冷技术： 探索在特定环境下，利用电磁波谱中的特定波段向外太空辐射热量的潜力。 热电冷却（TEC）： 分析珀尔帖效应在局部精确控温中的应用，及其效率和功耗的权衡。 智能热管理系统： 讨论结合传感器网络、实时监测和自适应控制算法，以动态调整风扇转速、电压频率（DVFS）实现能效最优化的前沿研究。 目标读者： 本书适合于从事电子产品研发、硬件设计、系统集成、热仿真分析的工程师、研究人员以及相关专业的在校高年级本科生和研究生。掌握基础的热力学和流体力学知识将有助于更深入地理解本书内容。 本书的特色： 案例驱动： 穿插了来自服务器、通信基站、汽车电子等多个行业的实际热设计案例分析。 深度与广度兼备： 既有严谨的理论推导，又不乏对工程实践中常见“陷阱”的规避指导。 实用性强： 提供了大量关于标准选择、测试规范和设计准则的实用建议。

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我花了将近两个月的时间才读完这本书的十分之一，因为它绝不是可以“快速浏览”的书籍。它的结构非常迂回，每一章节的逻辑衔接都建立在前文复杂概念的坚实基础上，迫使你必须像搭建摩天大楼一样，一块砖一块瓦地去理解。书中似乎有一条暗线，那就是对“能量守恒”在非保守系统中的修正性应用，这部分讨论的深度远超大学教材的范畴。作者对“相变潜热”的讨论深入到了量子隧穿效应在宏观尺度上是否有所体现的猜想层面，这已经进入了理论物理的前沿探索领域。语言风格上，它非常古典、精确，几乎没有使用任何现代网络文化中常见的口语化表达，全篇充斥着严谨的学术术语和逻辑连接词，给人一种面对一位恪守传统的大学者对话的感觉。我感觉自己更像是在参与一次智力上的攀登，而不是简单的阅读。

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这本书的封面设计有一种古典的、带着实验笔记质感的魅力，初翻开来，我立刻被它严谨的排版和精细的插图所吸引。 显然，作者对物理化学领域的理解已经达到了炉火纯青的地步。内容上，它似乎深入探讨了材料科学中那些微妙的相变边界，特别是围绕着晶体结构的微观变化如何影响宏观的力学性能。我尤其欣赏其中关于“临界点”附近物质行为的描述，那些复杂的数学模型被分解得既清晰又富有洞察力，完全不是那种枯燥的教科书式讲解。书中花了大量篇幅来论述高压环境下物质的结构重构，这对于理解地球深层动力学或者新型高强度合金的研发都具有极高的指导意义。读完这部分，我感觉自己对热力学第二定律在非平衡态系统中的应用有了更深一层的体会，那种豁然开朗的感觉非常美妙。它不像市面上那些流行的科普读物，它更像是一部为专业研究人员准备的、充满真知灼见的参考手册，字里行间都透露着扎实的学术功底和对科学探索的无限敬畏。

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我是在一个偶然的机会从旧书摊上淘到这本的，拿到手时就觉得这绝对不是普通读物。这本书的叙事风格极其独特，它采用了类似哲学思辨的口吻来探讨物理世界的确定性与随机性之间的张力。虽然我不是专门研究统计物理的，但作者将“涨落”这一概念引入到对宏观稳定态的解读中，让我耳目一新。它似乎在挑战我们对“稳定”的固有认知，暗示着即便是看似静止的系统，内部也涌动着永不停歇的微观骚动。书中有大量的历史回顾，追溯了从牛顿力学到量子力学的演变过程中，科学家们如何一步步修正他们对“物质本质”的理解，这种跨越时空的对话感非常引人入胜。尤其是一章专门讨论了信息熵与热力学之间的关联，读得我手心冒汗，因为它触及到了物理学最前沿的那些未解之谜。它要求读者具备一定的抽象思维能力，但回报是巨大的——它拓宽了你对世界运行规则的认知边界。

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这本书的装帧本身就透露着一种厚重感，仿佛承载了某种跨越世纪的知识重量。我发现书中对“界面现象”的分析异常细致入微，似乎对表面张力、润湿性以及颗粒间的范德华力有着近乎偏执的关注。它仿佛在教我们如何“看”到那些肉眼无法察觉的微观交互。例如，它对不同温度梯度下液体薄膜的稳定性进行了极其详尽的建模，使用的数学工具看起来非常尖端，涉及到了微分几何和拓扑学的一些概念。对于那些热衷于流体力学和凝聚态物理的同行来说，这本书无疑是一份宝藏。更让我印象深刻的是，作者似乎非常注重实验方法的可靠性与误差分析，每一组数据的引用都附带着对当时实验条件的精确描述，这使得理论推导具有了极强的现实支撑力，而不是空中楼阁般的理论构建。我甚至开始反思自己以往在处理某些工程问题时，是否忽略了这些看似微小的表面效应。

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这本书的章节划分似乎更侧重于“过程”而非“物质本身”，比如它可能有一整章是关于“绝热膨胀过程的不可逆性分析”，另一章则聚焦于“快速冷却过程中的形核动力学”。这种以动态过程为核心的组织方式，使得阅读体验充满了运动感和变化感。书中对相图的绘制和解读进行了百科全书式的梳理，不仅展示了标准的P-T图，还引入了多维相空间的概念，试图用几何学的语言来描绘物质状态的连续变化。我注意到其中有一段对“三相点”附近物质行为的描写，用词极为精妙，仿佛在描绘一个宇宙中的奇点。它似乎并不直接给出“结论”，而是引导读者自己去推导出在特定边界条件下的必然结果，这种“苏格拉底式”的教学方法，极大地激发了我独立思考的欲望。这本书，与其说是一本知识的集合，不如说是一套训练高阶物理思维的工具箱。

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