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?抑制熱蠕變新進(jìn)展:全面提升常規(guī)導(dǎo)熱硅橡膠可靠性

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)表時間:2024-12-25
  

      導(dǎo)熱硅橡膠是一種在熱管理領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用的先進(jìn)材料,它通過有效降低界面熱阻,促進(jìn)了熱量的快速散發(fā),從而保障了電子設(shè)備等高發(fā)熱產(chǎn)品的穩(wěn)定運(yùn)行。然而,在長期服役過程中,導(dǎo)熱硅橡膠可能會遭遇硬化、脆化、失重、滲油等可靠性問題,這些問題不僅影響了材料的應(yīng)用性能,也縮短了其使用壽命,甚至可能帶來安全隱患。?導(dǎo)熱粉體材料,氧化鋁導(dǎo)熱粉,復(fù)配導(dǎo)熱粉,氧化鋁填料

       針對導(dǎo)熱硅橡膠的可靠性問題,天津工業(yè)大學(xué)的包晨露課題組在第五屆熱管理材料與技術(shù)大會上進(jìn)行了深入探討,并提出了相應(yīng)的解決策略。以下是該課題組的匯報內(nèi)容整理:


一、熱蠕變機(jī)理探討
       導(dǎo)熱硅橡膠是一種填充型復(fù)合材料,由導(dǎo)熱粉體、硅橡膠及各類助劑組成。其中,導(dǎo)熱粉體的分散狀態(tài)對材料的導(dǎo)熱性能有著決定性影響。良好的分散狀態(tài)能夠形成優(yōu)化的級配結(jié)構(gòu),從而提升導(dǎo)熱硅橡膠的整體性能。
       然而,導(dǎo)熱硅橡膠在高溫、低溫或溫度變化的環(huán)境中,容易發(fā)生熱蠕變現(xiàn)象。熱蠕變會導(dǎo)致導(dǎo)熱粉體的分散狀態(tài)和級配結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,進(jìn)而影響材料的宏觀性能。熱蠕變是否可逆,成為了決定導(dǎo)熱硅橡膠可靠性的關(guān)鍵因素。
二、提高導(dǎo)熱硅橡膠可靠性的策略
為了提高導(dǎo)熱硅橡膠的可靠性,包晨露課題組從以下兩個方面進(jìn)行了研究:

提高硅橡膠的彈性


       硅橡膠的彈性主要取決于其分子結(jié)構(gòu),特別是乙烯基硅油和側(cè)含氫硅油的配比。通過調(diào)整配方,適度增加側(cè)含氫硅油的用量,可以在保持低硬度的同時,有效提高導(dǎo)熱硅橡膠的彈性,從而增強(qiáng)其抗熱蠕變的能力。課題組的研究表明,這種方法能夠在一定程度上降低滲油量和失重率,提高材料的可靠性。
降低導(dǎo)熱硅橡膠內(nèi)部阻力

       導(dǎo)熱硅橡膠內(nèi)部阻力的降低,主要依賴于導(dǎo)熱粉體的選型、形狀及級配優(yōu)化,以及對粉體表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)母男蕴幚?。這些措施能夠減少粉體堆積造成的位阻和粉體與硅橡膠之間的作用力,從而降低熱蠕變后的恢復(fù)阻力,提高材料的可靠性。

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三、開發(fā)新型復(fù)合導(dǎo)熱硅膠片
       針對常規(guī)導(dǎo)熱硅橡膠受制于熱蠕變機(jī)制的問題,開發(fā)新型復(fù)合導(dǎo)熱硅膠片的思路。這種新型材料摒棄了傳統(tǒng)的填充型復(fù)合結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)而采用基于碳纖維、石墨纖維、石墨烯、氮化硼等高導(dǎo)熱材料的高度取向結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅提高了硅橡膠的含量,還提供了更大的彈性驅(qū)動力,有效克服了熱蠕變的影響。

        東超新材通過復(fù)合搭配、表面改性、干濕法一體化等技術(shù),將不同類型、不同形態(tài)和不同尺寸的導(dǎo)熱粉體糅合,形成一種高性能的導(dǎo)熱粉體,可以提高粉體在有機(jī)硅、聚氨酯、環(huán)氧、丙烯酸、塑料等體系的填充率,形成致密的熱路徑,從而降低體系的粘度,促進(jìn)填料之間的協(xié)同作用,獲得更好的導(dǎo)熱性。欲咨詢具體推薦方案。?


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