
【电】 thermal breakdown
热崩溃(Thermal Runaway)是电子工程与材料科学领域的核心术语,指系统因温度失控引发不可逆的结构或功能失效现象。其本质为热量产生速率超过散热能力,形成正反馈循环,最终导致系统崩溃。该现象常见于:
锂电池系统
电芯内部短路时,电解液分解产生气体与热量,引发连锁放热反应(参考《GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求》)。
半导体器件
功率器件结温超过临界值时,载流子迁移率骤降,导通电阻增加形成热积聚(IEEE Xplore数据库收录论文DOI:10.1109/TPEL.2019.2954669)。
机械结构
航空发动机涡轮叶片在超温工况下发生蠕变断裂,美国材料试验协会ASTM E1457标准将此归为典型热致失效模式。
建筑物理
混凝土大体积浇筑时内部温差梯度超过25℃引发的应力裂缝,中国建筑工业出版社《大体积混凝土温度应力与温度控制》专著对此有定量分析。
该术语在《牛津工程词典》(Oxford Dictionary of Engineering)中明确定义为"self-accelerating temperature increase leading to catastrophic failure",强调其不可逆性与系统性特征。美国国家技术标准局NIST发布的《热管理系统设计指南》特别指出,预防热崩溃需建立多维度的热监控体系,包含温度传感网络、相变材料缓冲层和熔断保护机制三重防护结构。
热崩溃(Thermal Runaway)是一种物理或电子设备中因温度升高导致恶性循环,最终引发系统失效的现象。以下是详细解释:
热崩溃指器件内部温度升高时,其电流或功耗进一步增加,导致温度持续上升,形成不可控的恶性循环。当散热能力无法抵消热量积累时,器件温度超过临界值(如最大结温),最终导致材料损坏或功能失效。
例如在晶体管(BJT)中,温度升高会引发以下连锁反应:
热崩溃的英文对应术语为thermal breakdown 或thermal runaway。
通过优化散热设计、限制工作电流、采用温度保护器件(如熔断器)等方式可预防热崩溃。在电力系统中,需对避雷器等设备进行热稳定性测试。
热崩溃是温度与电参数相互作用导致的系统性失效,常见于半导体、电力保护设备等领域,需通过热管理和电路设计避免其发生。
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