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熱界面材料重點:導(dǎo)熱填料的定向

熱界面材料重點:導(dǎo)熱填料的定向
東超  2025-06-11  |  閱讀:143

傳統(tǒng)的導(dǎo)熱界面材料一般是將導(dǎo)熱顆粒直接混合在硅橡膠等有機高分子材料中制得的復(fù)合材料。然而,在這些復(fù)合材料中,填料顆粒一般是雜亂無章地分布在高分子基體中,嚴(yán)重制約了填料導(dǎo)熱性能的發(fā)揮。為了滿足導(dǎo)熱需求而大量加入導(dǎo)熱填料不僅增加了成本和重量,而且會使材料的彈性下降、硬度增加,但導(dǎo)熱性能卻很難得到明顯提升。

     一般來說,片層狀的填料的導(dǎo)熱性能具有各向異性的特點。例如石墨烯,其平面內(nèi)(徑向)熱導(dǎo)率約5000W/(m·K)與垂直平面方向(軸向)熱導(dǎo)率約10W/(m·K)相差懸殊;又例如絕緣導(dǎo)熱的六方晶氮化硼粒子面內(nèi)方向(a軸方向)的熱導(dǎo)率為400W/(m·K),厚度方向(c軸方向)的熱導(dǎo)率為2W/(m·K)。對于許多應(yīng)用場合的導(dǎo)熱界面材料,人們主要關(guān)注其垂直于平面方向(軸向)的導(dǎo)熱性能,例如在集成功率元件中,所產(chǎn)生的熱量最好直接轉(zhuǎn)移到散熱器,而不是其他鄰近部件。如果能通過一定的工藝步驟實現(xiàn)此類片層狀填料在基體中的沿軸向排布則可以使此類填料的高導(dǎo)熱特性得到更充分發(fā)揮,從而達(dá)到降低填料添加量,顯著提升復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的目的。

     填料顆粒的排列方向可以通過外力或自發(fā)引導(dǎo)填料來控制。目前制備定向高熱導(dǎo)復(fù)合材料的主要工藝包括:模板法、磁場輔助定向、電場輔助定向、機械拉伸定向、原位生長、真空輔助自組裝、電紡絲技術(shù)等。這些方法可以單獨使用,也可以結(jié)合使用,針對不同的應(yīng)用需求和材料特性進行選擇,以實現(xiàn)定向?qū)岬男Ч?/span>

由于導(dǎo)熱機理的不同,相比于導(dǎo)電型聚合物基TIMs,絕緣型的聚合物基TIMs想要獲得高的熱導(dǎo)率難度明顯要大很多。為了得到高熱導(dǎo)率的絕緣型TIMs,一般會采用高熱導(dǎo)率的填料。在眾多絕緣型導(dǎo)熱填料中,六方氮化硼得到了廣泛的關(guān)注。

     東超開發(fā)出多種用于導(dǎo)熱材料的高端BN粉體填料,使其對適用的體系更具針對性。BN的改性處理不僅能有效提高BN在體系中的填充量,而且可實現(xiàn)不同形貌BN顆粒的有效堆積,使熱傳導(dǎo)具有多向性和連續(xù)性,有效降低基材和填料之間的熱傳導(dǎo)界面阻力,從而使導(dǎo)熱效率得到明顯提升。

產(chǎn)品特點:導(dǎo)熱率高、密度低、物化性質(zhì)穩(wěn)定、有著良好的耐腐蝕性、高溫絕緣性好,是陶瓷中最好的高溫絕緣材料;

應(yīng)用領(lǐng)域:導(dǎo)熱硅膠墊片、導(dǎo)熱硅脂、高導(dǎo)熱鋁基覆銅板、印刷電路半固化、導(dǎo)熱工程塑料、高溫固體潤滑劑

擠壓抗磨添加劑、耐高溫絕緣材料、塑料樹脂橡膠涂料等...


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來源:粉體圈


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