随着电子工业的发展,电子元件、集成电路趋于密集化、小型化,“热”已经成为电器的运行的头等大敌。为了最大程度避免因散热不力导致的电器故障,一般会在电子产品的发热体与散热设施之间的接触面涂敷导热硅胶。导热氧化铝可广泛应用于硅胶,灌封胶,环氧对脂,塑料、橡胶导热、导热塑料、硅脂、散热陶瓷等,不同材料中。在实际应用中,A203粉体填料可以单独使用也可以与其他填料例如AN、BN等混合使用。
东超导热填料
导热硅胶是一种具有一定的柔韧性、优良的绝缘性、压缩性、表面天然的粘性,专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产的产品。除了能填充缝隙,完成发热部位与散热部位间的热传递,同时还起到绝缘、减震等作用,满足设备小型化及超薄化的设计要求,且厚度适用范围广,因此作为一种极佳的导热填料材料被广泛应用于电子电器产品中。
普通硅胶是热的不良导体,因此需要添加适合的导热氧化铝填料以提高其导热性能,而在无机非金属导热绝缘粉体填料中,导热氧化铝不但具有良好的绝缘性能,而且其导热率也不低(常温导热率为30W/m·K),在导热填料中导热氧化铝是成为了最为常用的导热填料之一,用途广泛、性价比高等优势,且符合大部分客户对导热填料的需求。
氧化铝导热填料
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氧化铝导热填料导热率还是不错的,可满足大部分客户对产品的要求,其次,如果要求的导热率相对高以及后期的产品性能好的,可以选择氮化铝(DCA-AN)的导热率为150W/m·K,是它的至少五倍,氧化铝导热填料最出色的地方应该是在于它的性价比。为了不是去这种优势,并同时提高氧化铝的应用优势,就得想方设法在原料不变的前提下提高硅胶的导热性能。主要可选择的方向有两个,一是填料能在基体中形成导热链或导热网;二是提高氧化铝填料自身导热率。
一、导热网络的形成原理
根据热力学,导热即热能以振动能的形式传递,即由物质内部微观粒子相互碰撞和传递。由于硅胶是由不对称的极性链节所构成的高分子材料,整个分子链不能完全只有运动,只能发生原子、基团或链节的振动,因此导热率很低,是热的不良导体,只有通过填充高导热性的填料增加材料的热导率。
导热复配粉填料
当加入的填料较少时,填料在硅胶基体中的分布近似以孤岛形式出现,此时导热率提高不大。为了提高导热绝缘硅胶的导热率,必须提高硅胶中填充氧化铝的填充量,是氧化铝颗粒在材料内部形成导热通道。但是一味提高氧化铝填充量,就会对硅胶体系的工艺性能及产品的性能造成影响——一般来说,当氧化铝填充到导热材料中,随着填充量的增加,导热材料的拉伸强度和硬度逐渐提高,而材料的柔韧性逐渐变差,其断裂伸长率不断降低,这是因为氧化铝填充到高分子复合材料中,氧化铝粉体对基体起到增强作用。如果要求拉伸强度和硬度都比较要,就要考虑搭配其它粉体复配填料提供这些数值。
因此在制备高导热绝缘硅胶材料时,不能单纯依靠提高填充量来增加导热性能,因为导热绝缘硅胶不但要求材料的导热性,而且对粘度、可压缩性、柔韧均有所要求。若想进一步提高导热硅胶材料的导热率,就得通过提高氧化铝填料自身的性能来实现。此外,采用不同粒径、不同形状的导热填料和不同种类的导热填料复配填充以及改性处理,也可以发挥各种填料的特点,提高材料的热导率,并降低成本。
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