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導(dǎo)熱填料具有良好的導(dǎo)熱性能,是主要的傳熱載體。導(dǎo)熱填料是提高填充型熱界面材料導(dǎo)熱性能的關(guān)鍵,導(dǎo)熱填料的種類,形狀,尺寸,與基體的潤濕性,填充量都會對熱界面材料的導(dǎo)熱性能產(chǎn)生影響。復(fù)配填料是將兩種或者多種以上不同種類、不同尺寸的導(dǎo)熱填料進行復(fù)配,制備雜化填料,也稱為導(dǎo)熱粉或者導(dǎo)熱復(fù)配粉、導(dǎo)熱復(fù)合粉、導(dǎo)熱劑等,可以比一種導(dǎo)熱填料更能提高聚合物的導(dǎo)熱系數(shù),廣泛應(yīng)用在導(dǎo)熱灌封膠、導(dǎo)熱硅脂/膏、導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱墊片等。
熱界面材料根據(jù)導(dǎo)電性可以分為絕緣型與非絕緣型兩種。金屬類、碳材料類導(dǎo)熱填料添加到基體中可以制備導(dǎo)熱非絕緣型熱界面材料,無機導(dǎo)熱填料添加到聚合物基體中可以制備絕緣型熱界面材料。
常用的導(dǎo)熱填料主要可以分為:
金屬類導(dǎo)熱填料,金粉、銀粉、銅粉、鋁粉、鋅粉、鎳粉以及低熔點合金。金屬都具有良好的導(dǎo)熱性,導(dǎo)熱系數(shù)較高,是一類常用的導(dǎo)熱填料。
碳材料類導(dǎo)熱填料,常用的碳材料有石墨、碳納米管、石墨烯、膨脹石墨、碳纖維和炭黑等。
碳材料通常具有極高的導(dǎo)熱系數(shù),比金屬填料的導(dǎo)熱性還要好。添加的碳填料的固有導(dǎo)熱性是決定碳基聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)熱性最重要的參數(shù)之一。
無機導(dǎo)熱填料,無機導(dǎo)熱填料不僅具有良好的導(dǎo)熱性而且具備比較低的導(dǎo)電性,可以有效地應(yīng)用在對電絕緣性要求較高的場合。
常用的無機導(dǎo)熱填料氧化物類包括Al203、ZnO、Mgo等,氮化物類包括AIN、BN等,這些無機填料能夠廣泛地應(yīng)用于聚合物中以改善復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。
常用的熱界面材料主要為填充型熱界面材料主要是通過填充高導(dǎo)熱的填料來制備導(dǎo)熱性能良好的熱界面材料。熱界面材料的導(dǎo)熱性能主要取決于基體、導(dǎo)熱填料以及其共同的界面。導(dǎo)熱界面材料種類眾多,原材料涉及范圍廣以石墨、PI膜、硅膠為主,還有玻璃纖維等原材料。
熱界面材料基體
熱界面材料主要用于填充在產(chǎn)熱元件和散熱元件間不平整的空隙中,使空隙中的空氣排除出去,因此熱界面材料應(yīng)具有良好的涂覆性或者彈性,而這些性能主要依賴于基體材料。基體是熱界面材料系統(tǒng)中不可或缺的一部分,其導(dǎo)熱性也會對熱界面材料的導(dǎo)熱性能產(chǎn)生影響。
目前用到的基體材料主要有聚合物基體和液態(tài)金屬基體兩種
日常用的聚合物基體
硅油主要用作制備導(dǎo)熱膏片的基體材料
硅橡膠主要用作制備導(dǎo)熱墊片的基體材料
環(huán)氧樹脂主要用作制備導(dǎo)熱膠黏劑的基體材料
東超新材料一家專注導(dǎo)熱填料復(fù)配研究開發(fā),針對日常用的聚合物基體有機硅體系、聚氨酯體系、環(huán)氧樹脂體系研究出導(dǎo)熱填料粉末。
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