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        導(dǎo)熱填料影響導(dǎo)熱界面材料的因素有哪些?

        導(dǎo)熱填料影響導(dǎo)熱界面材料的因素有哪些?
        東超  2024-09-05  |  閱讀:338

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        定義: 導(dǎo)熱填料是一種用于增強(qiáng)復(fù)合材料熱傳導(dǎo)能力的填充物質(zhì),它們通常具有比基體材料更高的熱導(dǎo)率。

        成分: 導(dǎo)熱填料可以是金屬粉末(如鋁粉、銅粉)、金屬氧化物(如氧化鋁)、碳材料(如石墨、碳納米管、金剛石)、陶瓷顆?;蚱渌邿釋?dǎo)率的合成材料。

        形態(tài): 導(dǎo)熱填料的形態(tài)多樣,包括粉末狀、纖維狀、片狀、球狀等,不同形態(tài)的填料對導(dǎo)熱性能的影響也不同。

        作用原理: 導(dǎo)熱填料通過在基體材料中形成連續(xù)或半連續(xù)的導(dǎo)熱路徑,幫助熱量在材料內(nèi)部傳遞,從而提高整個(gè)復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)。


               在研究填充型導(dǎo)熱聚合物材料的導(dǎo)熱特性時(shí),幾個(gè)關(guān)鍵因素起著重要作用,包括導(dǎo)熱填料的類型、比例、大小、形態(tài),以及表面處理技術(shù)。

               常用的導(dǎo)熱填料主要可以分為:金屬類導(dǎo)熱填料,無機(jī)導(dǎo)熱填料,碳材料類導(dǎo)熱填料。

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               金屬填料(例如鋁、銅、銀)因其高熱導(dǎo)率而被廣泛采用,但它們的導(dǎo)電性限制了在需要絕緣性能的應(yīng)用場合的使用。

               無機(jī)填料(例如氧化鋁、氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、碳化硅)在熱導(dǎo)率上與金屬填料相近,但提供了優(yōu)異的絕緣性能。

               碳類填料(例如碳纖維、碳納米管、石墨烯和石墨)以其高導(dǎo)熱系數(shù)、卓越的機(jī)械性能和良好的導(dǎo)電性而聞名。


              導(dǎo)熱填料的比例: 

              填料比例對導(dǎo)熱聚合物材料的性能有顯著影響。比例較低時(shí),填料粒子間缺乏接觸,導(dǎo)致熱導(dǎo)率不理想。當(dāng)比例達(dá)到臨界值時(shí),填料間接觸增多,形成導(dǎo)熱網(wǎng)鏈,顯著提升熱導(dǎo)率。


               導(dǎo)熱填料的大小: 

               填料大小直接影響其導(dǎo)熱性能。更細(xì)小的粒徑有利于填料在聚合物內(nèi)的分散和相互接觸,從而提高導(dǎo)熱系數(shù)。在多組分填料系統(tǒng)中,混合不同大小的顆粒能提高熱導(dǎo)率,因?yàn)樾☆w粒能填充大顆粒間的空隙,形成更緊密的堆積和更密集的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)。


               導(dǎo)熱填料的形態(tài): 

              填料形態(tài)對熱學(xué)性能同樣重要。高比表面積和長徑比的填料(例如晶須和片狀)在基體中更易形成聲子導(dǎo)熱通道,從而提高導(dǎo)熱性能。


              導(dǎo)熱填料的表面改性: 

              由于大多數(shù)導(dǎo)熱填料與聚合物基體的相容性較差,表面改性成為提高分散性和改善界面相互作用的關(guān)鍵。特別是納米材料,表面改性有助于防止團(tuán)聚現(xiàn)象,確保聲子傳遞的連續(xù)性,從而提高熱導(dǎo)率。


        導(dǎo)熱填料的引入方式: 


              填料的引入方式(例如溶液混合、粉末共混、熔體共混)影響其分散狀態(tài)和最終復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。


             東超新材通過復(fù)合搭配、表面改性、干濕法一體化等技術(shù),將不同類型、不同形態(tài)和不同尺寸的導(dǎo)熱粉體糅合,形成一種高性能的導(dǎo)熱粉體,可以提高粉體在有機(jī)硅、聚氨酯、環(huán)氧、丙烯酸、塑料等體系的填充率,形成致密的熱路徑,從而降低體系的粘度,引發(fā)填料之間的協(xié)同作用,獲得更好的導(dǎo)熱性。欲咨詢具體推薦方案。


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