運用計算模擬加速 LED 汽車頭燈散熱基板材料設計

智慧型汽車頭燈可有效改善行車安全，使得近年 LED 汽車頭燈技術迅速發展，並受到汽車零組件產業的關注。LED 晶片是將電轉換成光，效率一般只有 30%，其餘 70% 轉變成熱，若熱無法及時散出，就會導致 LED 發光效率大幅下降，而能量轉換效率的下降又會導致 LED 發熱，形成惡性循環使 LED 晶片的壽命降低，因此散熱材料的熱傳導性成為 LED 車燈研發中重要的一環，隨著熱傳導性的提升，藉由直接將散熱基板固定於散熱器上達到降低成本的效用。

MedeA-Thermal-Conductivity利用了 LAMMPS 分子動力學引擎的強大功能，並結合了我們在力場和模擬方面的專業知識，使您可以探索界面（Kapitza 電阻）、雜質、同位素純度和奈米結構對系統熱傳導性的影響。

本篇介紹使用MedeA-Thermal-Conductivity 中的 Muller-Plathe 非平衡分子動力學 (NEMD) 方法計算 Ar 熱傳導性。按照 Muller-Plathe 算法，Cell不同區域中成對粒子的動能將每 N 步交換一次。隨著時間的推移，這會在系統中引起溫度梯度，流體的熱傳導性由此得出。這種算法有時被稱為反向非平衡分子動力學（reverse NEMD），與標準 NEMD 方法相反，是對系統施加溫度梯度並測量產生的熱通量。雖然氬氣是靜電中性的，但這種方法也適用於帶有靜電荷的系統。

500 個 Ar 分子示意圖

結果示意圖

計算結果為 0.0697 W/(m*K)，與 NIST 上0.0706 W/(m*K)結果相近。

 計算使用模組: MedeA-Amorphous-Builder、MedeA-Lammps、MedeA-Themal_Conductivity

參考資料: https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=46866

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