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导热材料有哪些?哪种导热材料比较好?

2022.09.01 10:01:12   Clicks


导热材料有导热硅脂、导热凝胶、导热双面胶、导热垫片、导热灌封胶等几种,而每一种导热材料都有其优点和擅长的领域,至于哪种导热材料比较好,这就需要我们一一了解它们的性能以及优缺点,才能帮助我们选择合适的导热材料,下面就拜高来了解一下不同导热材料的优缺点吧!



导热材料



一、导热硅脂:




导热材料


俗称导热膏、散热膏,是一种以硅油做基础油,以金属氧化物做填料,配多种功能添加剂,经特定工艺加工而成的膏状热界面材料。它是以硅油为原料,并添加增稠剂等填充剂,在经过加热减压、研磨等工艺之后形成的一种酯状物,该物质有一定的黏稠度,没有明显的颗粒感。可以有效的填充各种缝隙;主要应用环境:高功率的发热元器件与散热器之间。

优点:

(1)高导热

(2)低热阻

(3)工作温度范围大

(4)低挥发性

(5)低油离度

(6)耐候性强等优异的性能

缺点:

(1)无法大面积涂抹,不可重复使用;

(2)产品长时间稳定性不佳,经过连续的热循环后,会引起液体迁移,只剩下填充材料,丧失表面润湿性,最终可能导致失效。

(3)由于界面两边的材料热膨胀速率不同,造成一种“充气”效应,导致热阻增加,传热效率降低;

(4)始终液态,加工时难以控制,易造成污染其他部件及材料浪费,增加成本。


二、导热垫片:


导热材料


一种高柔软、高顺从、高压缩比的导热界面材料,它能够填充发热元器件与散热器(外壳)之间的缝隙,提高传热效率,同时还能起到绝缘、减震等作用。

优点:

(1)预成型的导热材料,具有安装、测试、可重复使用的便捷性;

(2) 柔软有弹性,压缩性好,能够覆盖非常不平整的表面;

(3) 低压下具有缓冲、减震吸音的效果。

(4)良好的导热能力和高等级的耐压绝缘;

(5)性能稳定,高温时不会渗油,清洁度高。

缺点:

(1)厚度和形状预先设定,使用时会受到厚度和形状限制;

(2) 厚度较高,厚度0.5mm以下的导热硅胶片工艺复杂,热阻相对较高;

(3)相比导热硅脂,导热垫片导热系数稍低;

(4)相比导热硅脂,导热垫片价格稍高。


三、导热绝缘材料:


导热材料


是以玻璃纤维作为基材进行加固的有机硅高分子聚合物弹性体。,其作为绝缘材料的电阻率一般大于1010 Ω·m,但作为高导热绝缘材料来定义时,则没有明确的界限,往往不同应用场合对导热性能好坏的定义差别较大,是一个相对的概念。例如,导热绝缘材料用作电力电子器件的电路板时,针对不同类型的基板,如陶瓷、聚合物等基板,其导热性能优良与否的定义不同。总体而言,陶瓷基板的导热性能会比目前最好的聚合物基板的导热性能更佳。

优点:

(1)良好的热导性,抗撕拉

(2)具有高绝缘性和超薄的特点

(3)导热且防被击穿的特点

(4)耐老化

缺点:

(1)对工作温度有一定的要求

(2)操作有一定的难度


四、 导热硅胶:


 导热材料



导热硅胶,是以有机硅胶为主体,添加填充料、导热材料等高分子材料,混炼而成的硅胶,具有较好的导热、电绝缘性能,广泛用于电子元器件。

优点:

(1)热界面材料,会固化,具有粘接性能,粘接强度高;

(2) 固化后呈弹性体,抗冲击、抗震动;

(3)固化物具有良好的导热、散热功能;

(4)优异的耐高低温性能和电气性能。

缺点:

(1)不可重复使用;

(2)填缝间隙一般。


五、导热灌封胶:



导热材料



导热灌封胶,常见的分为有机硅橡胶体系和环氧体系,有机硅体系软质弹性,环氧体系硬质刚性;可满足较大深度的导热灌封要求。提升对外部震动的抵抗性,改善内部元器件与电路之间的绝缘防水性能。

优点:

(1)具备很好的防水密封效果;

(2)优秀的电气性能和绝缘性能;

(3)固化后可拆卸返修;

缺点:

(1)导热效果一般;

(2)工艺相对复杂;

(3)粘接性能较差;

(4)清洁度一般。


六、导热双面胶:


导热材料


 

导热双面胶带产品广泛用于将散热器粘合到微处理器,新能源锂电池组和其他功耗半导体。这些胶带具有极强的粘合强度和低耐热性,可有效替代滑脂和机械固定。

优点:

(1)同时具有导热性能和粘接性能;

(2) 具有良好的填缝性能;

(3)外观类似双面胶,操作简单。

(4)一般用于某些发热性较小的电子零件和芯片表面。

缺点:

(1)导热系数比较低,导热性能一般;

(2)无法将过重物体粘接固定;

(3)胶带厚度一旦超过,与散热片之间无法达成有效传热。

(4) 一旦使用,不易拆卸,存在损坏芯片和周围器件的风险,不易拆卸彻底。

 

无论是哪款导热材料都没有办法满足所有电子设备的需求,或多或少都有它的部分缺点,重点是如何通过产品结构与各种技术将导热材料的优点放大。

 


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