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解析导热硅橡胶
发布时间:2020-12-17 08:16
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导热硅橡胶是指在硅橡胶的基础上添加了特定的导电填充物所形成的一类硅胶。这类胶一般包括导热硅胶粘合剂,或已经硫化成某种形状的导热硅胶片,导热硅胶垫等。
一、导热硅橡胶复合材料应用探究
在电子、航空等需要传热与散热的科学技术领域中,导热材料都有着非常广泛的应用。在热界面的材料中,硅橡胶在这方面的需要上就具备了相当特殊的优势,作为一种橡胶基的复合材料,导热橡胶在进行使用的过程中侧重的是导热的性能。导热的硅橡胶应用 导热的硅橡胶有高温硫化与室温硫化,一般在仪表、电气电子等行业中用于密封、散热、弹性的粘结、绝缘等(系统中所需要的耐热性与高弹性均可提供,又能将其热量迅速的导出)。在一般的情况下,硅橡胶的导热性能室温硫化要低于高温硫化,导热橡胶的室温硫化是对散热不见进行封装与粘结,用于家电、电子等行业中,其高温硫化大多在应用散热片或是垫片中,以片的方式存在。并且具备良好的弹性、密封性比较好、导热率比较高、受低压容易变形、有良好的绝缘性等特点,在元器件的散热中,可以代替普通的高分子对界面中的空隙进行有效地填充,促进散热器的散热功效有效地提高至40%左右,可有效地对热界面中的空气进行祛除。提高导热的性能过程中经常会优化散热的性能,因此在电子航空的设备的密集化与小型化中,导热橡胶是其寿命与精度提高的关键所在。
硅橡胶在导热的性能上的改进 以硫化的温度可将导热的硅橡胶分为高温硫化与低温硫化;以不同的导热填料的填加组进行划分,填料的填充体系可分为复合型与单一型。填充体系的单一填料 在硅胶中加入经过处理的铜粉(抗团簇与抗氧化的处理),其热接口的材料性能很高并且成片状,拉伸的强度也可满足电源的供应与与计算机在市场中对电子的应用需求。比如说,100份的硅橡胶,制作电子照相机的外层,对其填充氧化镁的粉末100到150份,所得的材料在耐久性与导热性中的效果都很好,但填充物为铝粉与白炭黑的效果就比较差。在填充时导热的材料是由很多种粒径构成,粘度的降低与导热性的提高都会受到填料搭配的影响,粘度变化与导热性能的变化根据填料粒径的不同,随其分布的变化进行规律性变化;在粒径的分布合理时,导热的硅橡胶可同时获得粘度较低与热导率较高的材料。填充体系的复合填料 在导热的硅橡胶中填入双组的室温硫化,导热的硅橡胶其热导率为先上升后下降,其拉伸的强度也是先增加,后减小,基料粘度是呈先减小后增加的趋势,扯断的伸长率有逐步增高的趋势,硅橡胶在室温的硫化下进行填充,混炼胶的粘度是比较低的,在硅橡胶中加入三氧化二铝涂敷氮化铝的粉末,所得的材料具有很高的耐热性与与导热性,可用于热辐射性的片材制造。
将氮化物(可从AN、BN、铝粉中进行选择)或者金属粉及表面经过处理的经硬脂酸粉末加入到硅橡胶中,硅橡胶会具有非常好的阻燃性与比较高的导热性,可以进行制作液晶体防止滑动垫片。在电子的元器件中,将表面经过处理的铝粉等加入到硅橡胶的液体中,再将其的混合物放到两极之间,在电场中可以获得导热性能比较高的硅橡胶的材料。将大量的石英粉、三氧化二铝的粉末、氮化硼的粉末、及其适量的固化剂与偶联剂等与硅橡胶进行充分的混合,在二甲苯的溶液将混合物进行溶解,涂敷在玻璃布上,使其进行干燥与固化,使其涂层所得的材料不仅具有阻燃性与导热性,还有很好地外观。导热的硅橡胶材料在电子的元器件的领域中因其具备良好的散热与减震及绝缘的特性,发挥着不可或缺的作用,在电子产品的产业化向智能化与微型化的方向发展中,导热的橡胶材料的科学研究成果发挥着重要的作用,并为电子、航空等领域做出了非常大的贡献,硅橡胶在提高导热性能上主要是以填料粒径上的分布与其改性与表面的处理,这也使得橡胶材质的导热性能具有热导率低的特点。
二、导热硅橡胶 -应用范围 
导热硅胶可广泛涂覆于各种电子产品,电器设备中的发热体(功率管、可控硅、电热堆等)与散热设施(散热片、散热条、壳体等)之间的接触面,起传热媒介作用和防潮、防尘、防腐蚀、防震等性能。适用于微波通讯、微波传输设备、微波专用电源、稳压电源等各种微波器件的表面涂覆或整体灌封,此类硅材料对产生热的电子元件,提供了极佳的导热效果。如:晶体管、CPU组装、热敏电阻、温度传感器、汽车电子零部件、汽车冰箱、电源模块、打印机头等。K导热硅胶片。
三、导热硅橡胶 -使用方法 
选用导热硅胶片的最主要目的是减少热源表面与散热器件接触面之间产生的接触热阻。导热硅胶片可以很好的填充接触面的间隙,将空气挤出接触面,空气是热的不良导体,会严重阻碍热量在接触面之间的传递;有了导热硅胶片的补充,可以使接触面更好的充分接触,真正做到面对面的接触.在温度上的反应可以达到尽量小的温差。导热硅胶的导热效果是相对的,虽然在柔性物质中它的导热性能较好,一般在0.6-1.5W/(m•K)范围内,少数性能可能会更高,但都不超过2W/(m•K)。相比水0.5、硫化橡胶0.22、凡士林0.184[1]等等要高一些。但和水泥的1.5W/(m•K)就没有优势了。而几乎所有金属的导热系数,都远高于导热硅胶。金属中金、银、铜的导热系数在330~360之间,铝的导热系数是200左右。导热硅胶本身不是热的良导体,导热硅胶的作用就是填补热源与散热器之间的空隙。所以导热硅的使用是越薄越好,能涂抹0.1-0.5毫米厚的导热硅胶来填补空隙,效果要比1毫米厚的硅胶片好得多。
四、导热硅橡胶 -特点
不同的导热硅橡胶所具备的导热系数相差很大。其成本价格差异也极大。普通的导热硅橡胶加入三氧化二铝等,导热硅橡胶加入的是氮化硼等导热物质。导热硅橡胶粘合剂的生产厂家一般可以根据需要制作不同的导热系数、固化速度、粘稠度、颜色、软硬度等,导热硅胶片(垫)生产厂家一般可以根据需要制作不同形状的制品。


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