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?如何制作高導(dǎo)熱硅膠墊片、凝膠奧秘就在氮化鋁粉!

文章出處:行業(yè)動態(tài) 責(zé)任編輯:東莞東超新材料科技有限公司 發(fā)表時(shí)間:2022-10-13
  

      按照客戶的要求一個(gè)滿意的導(dǎo)熱墊片是匯聚高導(dǎo)熱、低模量、工藝簡易,理論上這三大要素同時(shí)滿足,但是在實(shí)際生產(chǎn)中,能達(dá)到高導(dǎo)熱的這條已是披荊斬棘。高導(dǎo)熱系數(shù)的13瓦導(dǎo)熱硅膠墊片、13瓦導(dǎo)熱凝膠、5瓦導(dǎo)熱灌封膠是如何達(dá)到這么高的導(dǎo)熱系數(shù)的呢?下面東超新材料給大家淺談如何制作高導(dǎo)熱硅膠墊片、凝膠奧秘就在氮化鋁粉!

?氮化鋁粉體


      在導(dǎo)熱墊片中,導(dǎo)熱性遠(yuǎn)大于基質(zhì)材料的導(dǎo)熱填料是其主要的導(dǎo)熱載體。填料在應(yīng)用時(shí)很關(guān)鍵的一點(diǎn)是它的填充量——當(dāng)填充量比較小時(shí),每個(gè)填料顆粒彼此離散,不能形成有效的熱量通路,此時(shí)導(dǎo)熱率非常低;而當(dāng)填充量達(dá)到一個(gè)臨界點(diǎn)時(shí),填料之間開始有了相互接觸和作用,在體系中形成類似鏈狀和網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),稱為導(dǎo)熱網(wǎng)鏈。當(dāng)這些導(dǎo)熱網(wǎng)鏈的取向與熱流方向平行時(shí),就會在很大程度上提高體系的導(dǎo)熱性。

?東超測試導(dǎo)熱系數(shù)

      因此對于導(dǎo)熱復(fù)合材料而言,實(shí)現(xiàn)更高導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)鍵就是添加更多的導(dǎo)熱填料,保證能在導(dǎo)熱墊片的兩個(gè)界面之間能搭起一個(gè)傳導(dǎo)熱量的走廊。但是!導(dǎo)熱填料的添加量是有上限的,到達(dá)一定程度后,不管再加多少它的導(dǎo)熱率都不會有太大的變化,會繼續(xù)變化只有墊片的硬度。

      所以為了得到更高導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱墊片,就需要靠更高導(dǎo)熱率的填料。氮化鋁陶瓷(AlN)就是在這種情況下脫穎而出的,不僅導(dǎo)熱率遠(yuǎn)超氧化鋁等傳統(tǒng)填料,熱膨脹系數(shù)小,而且還是電絕緣體。

      但是氮化鋁導(dǎo)熱系數(shù)雖高,卻有一個(gè)致命缺陷——它是一種極易吸收水分氧的材料,一接觸到水分和氧,就會水解氧化,失去其導(dǎo)熱散熱的性能特性。正是這個(gè)難題,制約了氮化鋁在導(dǎo)熱領(lǐng)域的發(fā)展。而且AlN超細(xì)粉末,在未經(jīng)過表面處理和改性的情況下,很難與高分子材料混合均勻,這樣就很難形成一個(gè)良好的導(dǎo)熱通道、互穿網(wǎng)絡(luò)。
?東超實(shí)驗(yàn)室粉體改性處理
    如何發(fā)揮氮化鋁的最高的高導(dǎo)熱效果,東超新新材料處理首先要解決的是它的水解、氧化、難分散的問題。目前主流的方法是對粉體表面進(jìn)行相應(yīng)的物理吸附或化學(xué)處理,在AlN顆粒表面包覆或形成較薄反應(yīng)層,阻止AlN粉體與水的水解反應(yīng)。東超新材料主要方法有以下幾種:包覆改性法、表面化學(xué)改性法、熱處理法等。

      包覆改性是一種應(yīng)用時(shí)間較久的傳統(tǒng)改性方法,是用無機(jī)化合物或有機(jī)化合物對AlN粉體表面進(jìn)行包覆,減少粒子團(tuán)聚。用于包覆改性的改性劑有表面活性劑、無機(jī)物、超分散劑等。  

      表面化學(xué)改性通過表面改性劑與顆粒表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)吸附的方式完成。將聚合物長鏈接枝在粉體表面。而聚合物中含親水基團(tuán)的長鏈通過水化伸展在水介質(zhì)中起立體屏障作用,這樣AlN粉體在介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性依靠的不僅是靜電斥力,還有空間位阻,改性效果十分明顯。”
熱處理法及其他方法
?鹵素檢測報(bào)告
     熱處理法則是通過對粉末進(jìn)行熱處理,使其表面發(fā)生氧化生成致密的氧化鋁保護(hù)膜,從而產(chǎn)生抗水解性。其它改性方法也比較多,例如通過高能處理、超聲波、膠囊化改性等也可以對AlN粉體進(jìn)行表面改性。通常這些方法同其它方法相結(jié)合,對粉體的表面改性效果更佳。

       解決掉“水解、分散”這幾個(gè)心腹大患后,改性AlN粉體就能很好的與高分子材料混合,形成很密實(shí)的導(dǎo)熱通道與互穿網(wǎng)絡(luò),最大程度地起到導(dǎo)熱、散熱功效,應(yīng)用之路一片光明。比如說以下的這些,都是它的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域:
?高導(dǎo)熱硅膠墊片填料
導(dǎo)熱硅膠和導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂,導(dǎo)熱脂,環(huán)氧樹脂是一種具有優(yōu)異化學(xué)性能和力學(xué)穩(wěn)定性的高分子材料,它固化方便,收縮率低,很適合用作封裝方面使用,但因?yàn)閷?dǎo)熱能力不高的缺陷,需要將導(dǎo)熱能力優(yōu)異的AlN粉體添加到環(huán)氧樹脂中,來提高材料的熱導(dǎo)率和強(qiáng)度。東超新材新推出了氮化鋁粉體,有需求可聯(lián)系18145876528/留言。
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