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深入解析导热硅脂的填料复配与导热机理，以及常见问题解答
文章出处：常见问题
责任编辑：东莞东超新材料科技有限公司
发表时间：2024-07-13
导热硅脂是一种用于填充电子设备中散热器和热源（如半导体器件）之间微小间隙的导热材料。它主要由硅油作为基体和导热填料组成。填料的复配和导热机理是决定导热硅脂性能的关键因素。导热硅脂中的填料通常包括以下几种类型：金属氧化物：如氧化铝（Al2O3）和氧化锌（ZnO），它们具有良好的导热性和化学稳定性。如氮化铝（AlN）和氮化硼（BN），它们具有高导热性和电绝缘性。填料复配通常遵循以下原则：- 导热性：选择具有高导热性的填料，以提高硅脂的整体导热性能。- 分散性：填料在硅油中的分散性要好，以确保硅脂的均匀性和稳定性。- 兼容性：填料与硅油之间要有良好的化学和物理兼容性，防止沉降和分离。- 成本：在满足性能要求的前提下，考虑成本效益。 复配时，可能需要混合不同类型的填料，以达到最佳的导热性能和综合性能。例如，无机粉末可以提供高导热性，氢氧化铝填料可以提供电绝缘性，两者混合可以优势互补。
导热硅脂的导热机理主要包括以下几个方面：1. 热传导：填料粒子之间通过振动和自由电子的传递实现热量的传导。金属填料主要通过自由电子的传递，而非金属填料则通过晶格振动（声子）传递热量。2. 热辐射：硅脂中的填料粒子可能会因为温度升高而产生热辐射，但这种机制在导热硅脂中的作用相对较小。3. 热对流：在硅脂中，硅油作为基体，可以在微观层面上通过对流帮助热量传递，但这种对流作用在静态条件下相对有限。导热硅脂的导热性能主要取决于填料粒子之间的接触和排列。当填料粒子紧密排列并良好接触时，可以形成有效的导热网络，从而提高整体的热传导效率。以下因素会影响导热效率：- 填料含量：一般来说，填料含量越高，导热性能越好，但过多的填料可能导致硅脂的流动性变差。- 填料粒径：较小的粒径可以增加填料的比表面积，有助于形成更密集的导热网络，但过小的粒径可能导致填料在硅油中难以分散。- 填料形状：片状或球形填料可能更有利于形成有效的导热路径。通过优化填料的类型、含量、粒径和形状，可以制备出具有优异导热性能的导热硅脂。
导热硅脂作为一种重要的热管理材料，确实在电子元器件的散热中扮演着关键角色。以下是对您提到的几个问题的进一步解答：导热硅脂应用一段时间后变干、粉化？这种现象确实可能出现，原因包括：- 硅油质量：硅油的质量直接影响到硅脂的稳定性和耐久性。- 制备工艺：高温除杂工艺可以去除低分子量的硅油，提高硅脂的稳定性。- 结合力：导热粉体与硅油的结合力不足会导致硅脂结构不稳定，从而变干、粉化。东超新材提供的硅脂导热粉体通过高温测试，表明其具有较好的耐温性和结合力，有助于解决这些问题。导热硅脂在应用中普遍存在渗油现象，是怎么回事？渗油现象的原因可能包括：- 硅油特性：甲基硅油的低表面张力导致容易渗出。- 硅油粘度：低粘度的硅油更容易渗出。- 结合力：导热粉体与硅油的结合力不足，导致结构不稳定。 东超新材提供的硅脂导热粉体通过改善粉体与硅油的结合力，可以有效降低渗油率，提高硅脂的稳定性和使用性能。
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