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導(dǎo)熱填料揭秘導(dǎo)熱膠性能的關(guān)鍵因素

文章出處:常見問題 責(zé)任編輯:東莞東超新材料科技有限公司 發(fā)表時(shí)間:2024-05-29
  
     在新能源汽車和半導(dǎo)體行業(yè),導(dǎo)熱膠是熱管理系統(tǒng)的核心材料,對(duì)設(shè)備的散熱效率和穩(wěn)定性至關(guān)重要。了解導(dǎo)熱膠性能的影響因素,對(duì)于工程師來說,是提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)和整體性能的關(guān)鍵。下面,讓我們一起來探討這些影響因素。
      一、導(dǎo)熱填料的選擇和比例      
導(dǎo)熱膠的熱導(dǎo)率受填料種類和用量的直接影響。如果填料太少,它們會(huì)被膠粘劑完全包裹,填料粒子之間無法直接接觸,導(dǎo)致膠粘劑成為熱流的障礙,限制了熱導(dǎo)率的提升。隨著填料用量的增加,填料開始在基體中形成穩(wěn)定的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),熱導(dǎo)率隨之迅速提升。選擇高熱導(dǎo)率的填料也有助于提高膠粘劑的熱導(dǎo)率。但是,如果填料的熱導(dǎo)率過高,超過基體樹脂的100倍,進(jìn)一步提升熱導(dǎo)率的效果就不明顯了。
      二、導(dǎo)熱填料的尺寸和形狀      

在相同用量下,納米填料比微米填料更能提升熱導(dǎo)率。納米填料由于量子效應(yīng),晶界增多,熱導(dǎo)率相對(duì)更高。此外,納米填料體積小、數(shù)量多,易于在基體中形成有效的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于微米填料,大粒徑的填料比表面積小,不易被膠粘劑包裹,因此更容易彼此連接,形成有效的導(dǎo)熱通路,從而提高熱導(dǎo)率。

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      三、導(dǎo)熱填料的混合填充      

與單一粒徑的填料相比,混合不同粒徑大小的同種填料,或者不同形態(tài)的填料,都能更有效地提升熱導(dǎo)率。這是因?yàn)榛旌咸畛淙菀仔纬删o密堆積結(jié)構(gòu),而且高長徑比的粒子能在球形顆粒間起到架橋作用,減小接觸熱阻,從而提高熱導(dǎo)率。

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      四、導(dǎo)熱填料的表面處理      

無機(jī)填料與樹脂基體之間的極性差異導(dǎo)致相容性差,填料容易在基體中聚集成團(tuán),不易分散。此外,無機(jī)粒子的表面張力大,不易被樹脂基體潤濕,導(dǎo)致界面存在空隙和缺陷,增大了界面熱阻。通過對(duì)無機(jī)填料表面進(jìn)行改性,可以改善其分散性,減少界面缺陷,增強(qiáng)界面粘接強(qiáng)度,減少聲子在界面處的散射,增大聲子的傳播自由程,從而有助于提升熱導(dǎo)率。

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