目前在這個散熱片中熱傳導的討論中我們只考慮了傳導,對流,輻射中的兩個機理,傳導(僅僅在實體內部:芯片和散熱片)和對流(散熱片耗散到環境的空氣中的熱量).通過輻射的熱交換可以忽略,因為在當前散熱片的溫度條件下,輻射量是非常小的,可以忽略。而在下面一個熱傳導的例子中的,輻射是不可以忽略的。
輻射可以在兩個不同溫度的物體之間進行也可以將物體的熱量輻射到空間。由于輻射在真空中傳播,因此不需要任何介質就可以發生輻射。
圖16任何兩個不同溫度的物體通過輻射產生的熱交換。而且一個物體也可以將熱量輻射到環境中。
溫度為T1,T2的兩個物體間通過輻射產生的熱交換大小與兩個物體絕對溫度的四次方差,參與輻射的表面積大小和輻射表面的發散率(輻射能力)成正比,輻射表面的發射率可以定義成在同一溫度下表面的發射功率與黑體的發射功率之比。材料指定的發射率值介于0和1.0之間。因此,黑體的發射率為1.0,理想反射體的發射率為0。由于通過輻射產生的熱交換與絕對溫度的四次方成正比,因此對于高溫的熱分析,輻射就顯得非常重要。
一個帶有真空燈罩的聚光燈,假設真空燈罩足夠大,從真空罩反射回聚光燈泡的熱量可以被忽略,燈泡和反射器都是在真空環境中,而鋁制燈罩的外表面則暴露在空氣中。(圖17).
圖17聚光燈模型中,反射面和燈泡都是在真空環境中,反射罩的外表面暴露在空氣中。
燈泡產生的熱量一部分輻射到空間,另一部分則輻射到反射器中,只有一小部分熱量在燈泡和燈罩接觸的部分通過熱傳導傳遞到燈罩中,輻射到燈罩的熱量又被分為兩部分T:一部分輻直接射掉,另一部分由反射面通過熱傳導傳遞到接觸空氣的外表面,然后通過對流耗散到空氣中。
分析結果顯示燈罩的溫度比較均勻,因為鋁的傳導率很高,因此熱量可以很好的在燈罩中進行傳導。(圖18)
圖18聚光燈中溫度的分布
注意,輻射只在高溫才會顯得比較重要。燈泡必須由足夠高的溫度才能輻射熱量。