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            東莞東超新材料科技有限公司

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            ?聚焦導(dǎo)熱填料粉體材料,感受功能性粉體工業(yè)的魅力

            ?聚焦導(dǎo)熱填料粉體材料,感受功能性粉體工業(yè)的魅力
            東超  2023-03-10  |  閱讀:571

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                導(dǎo)熱粉體當(dāng)前絕緣的主流粉體是氧化物和氮化物為主,氧化物以氧化鋁、氧化硅和氧化鋅為主,氮化物以氮化硼、氮化鋁為主。在電子電路、導(dǎo)熱高分子材料行業(yè)尤其是以微米氧化鋁、硅微粉為主體,納米氧化鋁,氮化物做為高導(dǎo)熱領(lǐng)域的填充粉體;而氧化鋅大多做為導(dǎo)熱膏(導(dǎo)熱硅脂)填料用。


             1、粉體材料的導(dǎo)熱系數(shù)


            不同的粉體材料有不同的導(dǎo)熱系數(shù),同一種粉體材料也會(huì)因?yàn)榫筒煌?,?dǎo)熱系數(shù)也會(huì)有較大的差異。我們來(lái)比較兩種典型的導(dǎo)熱粉體材料氧化鋁和氮化鋁。理論上,氧化鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為30w/m·k,而氮化鋁單晶的理論導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)320w/m·k,看是非常有競(jìng)爭(zhēng)力的氮化鋁在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也有著局限性,首先是價(jià)格昂貴,通常每公斤在千元以上,另外,氮化鋁吸潮后會(huì)水解產(chǎn)生的氫氧化鋁,使導(dǎo)熱通路產(chǎn)生中斷,因此,化學(xué)性質(zhì)的不穩(wěn)定是阻礙氮化鋁應(yīng)用的原因。目前,氧化鋁粉體是一個(gè)被廣泛采用的導(dǎo)熱粉體材料。

             

            2、導(dǎo)熱粉體材料的顆粒形貌


            片狀氧化鋁粉體在聚合物添加可以形成氧化鋁網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)能夠把大部分熱量傳出,并且半片氧化鋁的直徑越大,所形成的的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)越少,導(dǎo)熱效果就越好,然而片狀氧化鋁的制備比較困難,目前國(guó)內(nèi)基本是依靠進(jìn)口,當(dāng)然也有一些國(guó)內(nèi)的技術(shù)專(zhuān)家已經(jīng)在這個(gè)領(lǐng)域取得了突破。


            球形氧化鋁的制備相對(duì)簡(jiǎn)單,可以采用火焰法對(duì)氧化鋁進(jìn)行球形化處理,生產(chǎn)出導(dǎo)熱材料專(zhuān)用的球形氧化鋁粉體。利用球形球形氧化鋁使得接觸面更為緊密,從而提升導(dǎo)熱性能。


            3、“顆粒級(jí)配”的概念在導(dǎo)熱材料的意義


            通常來(lái)講,粉體的粒徑越大,導(dǎo)熱粉體接觸點(diǎn)少,形成的導(dǎo)熱通道有限,導(dǎo)熱效果會(huì)差。而粒徑小填充率就會(huì)高,導(dǎo)熱效果也會(huì)好。當(dāng)然,粉體過(guò)細(xì),就會(huì)存在分散和填充量的問(wèn)題。因此,實(shí)際應(yīng)用中通常采用粗細(xì)粉配合使用,可使得縫隙能填充的更實(shí),盡量增加填充量,使得導(dǎo)熱能進(jìn)一步提升。

            這其實(shí)就是粉體材料“顆粒級(jí)配”的概念了,由不同粒度組成的散狀物料中各級(jí)粒度所占的數(shù)量,合理的顆粒級(jí)配是使配料獲得低氣孔率的重要途徑。


            高導(dǎo)熱粉體產(chǎn)品簡(jiǎn)介:


            金屬氧化物為原材料,和不同顆粒配比,表面包覆處理完成。輔助以特制的分散劑,保證產(chǎn)品在硅樹(shù)脂體系中具有良好的分散性和填充性。在添加后,可以達(dá)到7W/mK以上的導(dǎo)熱系數(shù),并可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的壓延工藝生產(chǎn),具有很好的可加工性。


            混合步驟:

            1. 將隨料配備的分散劑按照粉料質(zhì)量比0.35%的比例添加到有機(jī)硅樹(shù)脂中,并混合均勻


            2. 硅樹(shù)脂混合均勻后,開(kāi)始添加。


            3. 粉體添加建議分成2-3次添加,以保證分散均勻

            4. 填充率推薦為質(zhì)量比94.6%,可以達(dá)到7W/mK以上的導(dǎo)熱系數(shù)。


            5. 因?yàn)閷?shí)際體系和操作的差異,客戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際要求對(duì)填充率進(jìn)行微調(diào),已達(dá)到效果


            產(chǎn)品特點(diǎn):

            (1)粉體粒徑分布合理,在硅油中可形成致密填充,導(dǎo)熱性能優(yōu);

            (2)配合特殊調(diào)配的分散劑,保證高填充率以及分散均勻。

            (3)顆粒均為金屬氧化物,沒(méi)有任何導(dǎo)電性??梢詽M(mǎn)足絕緣要求。



            從以上分析,我們能夠看出,導(dǎo)熱粉體材料的研發(fā)是非常能夠考驗(yàn)一個(gè)企業(yè)綜合應(yīng)用粉體技術(shù)能力。最后,感謝東莞東超新材料有限公司提供的支持,祝愿國(guó)內(nèi)的導(dǎo)熱粉體材料領(lǐng)域取得更大的突破。


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