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導熱填料揭秘導熱膠性能的關鍵因素

文章出處:常見問題 責任編輯:東莞東超新材料科技有限公司 發(fā)表時間:2024-05-29
  
     在新能源汽車和半導體行業(yè),導熱膠是熱管理系統的核心材料,對設備的散熱效率和穩(wěn)定性至關重要。了解導熱膠性能的影響因素,對于工程師來說,是提升產品設計和整體性能的關鍵。下面,讓我們一起來探討這些影響因素。
      一、導熱填料的選擇和比例      
導熱膠的熱導率受填料種類和用量的直接影響。如果填料太少,它們會被膠粘劑完全包裹,填料粒子之間無法直接接觸,導致膠粘劑成為熱流的障礙,限制了熱導率的提升。隨著填料用量的增加,填料開始在基體中形成穩(wěn)定的導熱網絡,熱導率隨之迅速提升。選擇高熱導率的填料也有助于提高膠粘劑的熱導率。但是,如果填料的熱導率過高,超過基體樹脂的100倍,進一步提升熱導率的效果就不明顯了。
      二、導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率。納米填料由于量子效應,晶界增多,熱導率相對更高。此外,納米填料體積小、數量多,易于在基體中形成有效的導熱網絡。對于微米填料,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,形成有效的導熱通路,從而提高熱導率。

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      三、導熱填料的混合填充      

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率。這是因為混合填充容易形成緊密堆積結構,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,從而提高熱導率。

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      四、導熱填料的表面處理      

無機填料與樹脂基體之間的極性差異導致相容性差,填料容易在基體中聚集成團,不易分散。此外,無機粒子的表面張力大,不易被樹脂基體潤濕,導致界面存在空隙和缺陷,增大了界面熱阻。通過對無機填料表面進行改性,可以改善其分散性,減少界面缺陷,增強界面粘接強度,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率。

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