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导热灌封胶之通过改良配方提升导热性(第一篇)
文章出处:深圳市迪蒙龙科技有限公司作者:转载时间:2017/7/4 22:18:29

说说胶君秉着独乐乐不如众乐乐的原则,美文一起观赏。

传统导热材料多为金属和金属氧化物及其它非金属材料(如石墨、炭黑、A1NSiC )。随着科学技术的进步和工业生产的发展,许多特殊场合如航空、航天和电子电气领域对导热材料提出了新的要求,希望材料具有优良的综合性能,既能够为电子元器件提供安全可靠的散热途径,又能起到绝缘和减振作用,导热硅橡胶正好顺应这一要求,导热灌封硅胶就是其中典型的代表,顺势而出。本文中的RTV硅橡胶、RTV硅胶、导热硅橡胶、导热灌封胶、导热灌封硅胶、导热灌封硅橡胶或有机灌封胶都是同一种胶,并没有存在差异,只是叫法不同而已。

 导热灌封胶-迪蒙龙品牌

讲改善配方之前,我们从源头说起,普通硅橡胶,就是没有经过任何加工的硅胶的导热性能较差,热导率通常只有0.2W/m·K左右;要提高导热性就须加入导热填料可提高硅橡胶的导热性能。常用的导热填料有金属粉末(AlAgCu 等)、金属氧化物(Al2O3MgOBeO 等)、同金属粉末相比,金属氧化物、金属氮化物的导热性虽然较差,但能保证硅橡胶具有良好的电绝缘性能。 

金属以及非金属填料具有较好的导热性和导电性,而其化合物则具有较高的电绝缘性。最常用的导热填料是金属氧化物中Al2O3;填料的热导率不仅与材料本身有关,而且与导热填料的粒径分布、形态、界面接触、分子内部的结合程度等密切相关。一般而言,纤维状或箔片状的导热填料的导热效果更好。下面我们就从以下几个方面分析提升导热灌封胶的导热性

1)提高导热填料的导热性

对导热灌封胶的填料进行表面处理可以提高填料与基胶的相容性,增加填充量,实现灌封胶导热性大幅度提高。如采用经硅烷偶联剂KH-550A-151、六甲基二硅氮烷、二甲基二甲氧基硅烷表面处理的刚玉粉填充RTV 导热硅橡胶,材料的热导率可从1.16w/(m.K)提高2.10w/(m·K),导热性能提高近一倍。

2)将填料超细化和纤维化

如果把无机填料的尺寸减小到纳米级,其本身的导热性会因粒子内部原子间距和结构的变化而发生质的变化。如常规氮化铝(AlN) 的热导率约为36 W/(m·K),而纳米级AlN 却为320W/(m·K)。当粒径为520μm 的氮化硅(SiN)的用量为150250 (基体为100 )时,RTV 硅橡胶的热导率为0.9W/(m·K),且物理性能及加工性能良好。相同种类及用量的球形、片状、纤维填料对硅橡胶导热率的影响不同,其中晶须对提高导热灌封硅橡胶的热导率最有效;球形最差。将各种尺寸的碳纤维加到传统的A12O3中热导率提高大约6倍。当填料聚集成的传导块与聚合物传导块在热流方向平行时,热导率最高。因此,制造高取向的填料可大大提高硅橡胶的热导率。美国AMOCO 公司生产的碳纤维K1100,其轴向热导率高达1100W/(m·K),加上其负的热膨胀系数、高模量、低密度,使其特别适合于制成高导热及尺寸稳定或热膨胀系数匹配的复合材料。

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