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淺談絕緣高導熱粉體在高分子導熱材料中的應用與建議

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-11-09 16:01:40    瀏覽次數:333
導讀

一、導熱粉體的大類  導熱粉體當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

一、導熱粉體的大類
  導熱粉體當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。

 二、導熱粉體應用的領域
  而導熱領域目前主要是以硅系為主,近幾年工程塑料的需求比較多,但整體技術還不夠成熟,因此,本次探討側重于硅系導熱。
 三、粉體的區別及特點
  由于粉體自身導熱率不同、形狀不同,價格不同,而單一使用某種導熱粉體,其所達到的效果并不是理想的,因此不同粉體的搭配就能顯示出優勢。
  導熱率上,理論上的氧化鋁導熱率只有30w,而氮化物卻有幾百瓦;形狀上,分為球形、準球形、土豆狀(柱狀)、片狀、針狀;
  而價格上,非球形氧化鋁一般是每公斤幾元到十幾元,球形則是幾十到一百多元,但氮化物基本都是一百多以上。
  粉體的特點:
  氧化鋁相比氮化物具有價格低,添加量大,使用方便,但導熱低的特點;
  而氮化鋁存在增稠效果明顯,易水解,價格高但導熱略高的特點;
  氮化硼存在增稠明顯,硼元素不夠環保以及價格高但導熱略高的特點;
  碳化硅同樣存在增稠,并且顏色上偏向于黑色和綠色的特點。

 四、粉體的搭配的優勢
 A、搭配的必要性
  制品的導熱功能是依靠粉體來實現,近年來,雖然導熱機理還沒有統一解釋,但是對于導熱通道的提議,大家還是比較接受,因此為構建更完滿的導熱通道,就選擇不同粒徑、不同形狀的粉體。
  經驗表明,片狀的氧化鋁導熱性能好,但也是比較難以達到的材料,而球形搭配土豆狀或不規則的粉體,利用不同形狀的接觸面不同的特點,使得接觸面更為緊密,從而導熱性能能進一步提升;
  利用不同粒徑的粉體的粗細搭配,可使得縫隙能填充的更滿,也能使得導熱能進一步提升。
 B、粉體搭配的優勢
  1、粉體之所以能搭配在一起,是因為本身是通過大量的實驗數據,從中找出搭配后效果好的幾種不同粒徑的粉體進行搭配,來實現導熱通道的更高填滿率。
  2、粉體在搭配的同時,通過專用的分散設備,讓不同粒徑的粉體實現均勻性,再通過與基礎材料如硅油等的攪拌混合,從而保證了粉體在基材的均勻性。
  3、粉體在搭配的同時,輔以特殊的表面處理劑,特殊的工藝,對粉體進行表面處理,此點在硅油攪拌加工過程中是沒辦法實現或者效果要差很多的。
 五、粉體的晶型的改變
  隨著信息時代快速發展,工業技術的發展與人們生活水平的提高,對工業電子電力產品與消費產品的更高性能化、小型化提出了更高的要求,市場對導熱填料的要求越來越高,而常規的Al2O3、MgO、ZnO、NiO等無機導熱介質材料已難以滿足5G通信PCB覆銅板、大功率LED燈、硅膠、硅膠片、pi膜、高壓電路等高導熱、高絕緣、耐高電壓的需求。之前靠高填充量的球形氧化鋁做導熱主體的導熱粉,已經不能滿足目前導熱產品的需要了。合肥中航納米公司,經過多年的研究與創新,成功開發出了一系列不同高分子體系的高導熱填料,通過特殊設備工藝,對高導熱填料進行晶體生長,讓導熱填料形成致密的晶體態,從而形成致密的導熱網狀結構,減少晶格缺陷,搭建一條聲子傳熱導熱通道。合肥中航納米利用自身的納米技術優勢,對導熱填料進行表面納米有機化包裹處理,使導熱填料與高分子有很好的相容性及大填充量,導熱填料表面有3~5納米的有機包裹層,既能起到改性與分散的作用,又不會阻礙導熱網絡的形成。導熱填料 高導熱填料 絕緣導熱材料 氮化鋁導熱 氮化硼導熱 球形氧化鋁導熱填料

 
(文/小編)
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