Теплопроводность силикона

С быстрым развитием таких отраслей, как электромобили, 5G, большие данные, автономное вождение, Интернет вещей и промышленная автоматизация, спрос на теплопроводящие материалы также резко возрос. 

 

Сколько существует типов силиконовых теплоотводящих материалов?

1. Теплопроводящая силиконовая пластина

2. Термопаста (теплопроводящая силиконовая смазка)

3. Теплопроводящая силиконовая лента

4. Теплопроводящая силиконовая лента

5. Теплопроводящие фазопереходные материалы

6. Теплопроводящий заполнитель зазоров

7. Соединение для заливки с высокой теплопроводностью

8. Теплопроводящий клей

Различные категории материалов силиконовых термопроводящих изделий

1. Термопроводящий силиконовый лист

(Также называется теплопроводящей силиконовой прокладкой, теплопроводящей силиконовой пластиной)

 

Обладает хорошей теплопроводностью и высоким классом стойкости к давлению, что соответствует текущему спросу на теплопроводящие материалы в электронной промышленности, и является бинарной альтернативой силиконовой термопасте и слюдяным пластинам. Лучший продукт для системы охлаждения. Данный тип продукции прост в установке, способствует автоматизированному производству и обслуживанию изделий, и представляет собой новый материал, обладающий высокой технологичностью и практичностью.

 

Толщину и твёрдость теплопроводящей силиконовой пластины можно регулировать в соответствии с различными конструктивными решениями, что позволяет компенсировать допуски в канале теплопередачи между конструкцией теплоотвода и размерами чипа, снижая требования к допускам контактной поверхности радиатора в конструкторской разработке, особенно когда различия в плоскостности и шероховатости значительно увеличивают стоимость изделия при повышении точности обработки. Поэтому теплопроводящая силиконовая пластина позволяет максимально увеличить площадь контакта между теплообразующими компонентами и радиатором, передавая тепловой поток и снижая себестоимость производства радиатора.

2. Термопроводящая силиконовая смазка 

Термопаста (теплопроводящая силиконовая смазка) представляет собой белую или серую вязкую массу с определённой вязкостью, без явной зернистости, нетоксичную, без запаха, некоррозионную, со стабильными химическими и физическими свойствами, а также отличной теплопроводностью, электроизоляцией, термостойкостью, устойчивостью к старению и водостойкостью.

 

Обладает низким отделением масла (стремится к нулю) и очень хорошей атмосферостойкостью (включая стойкость к высоким и низким температурам, водостойкость, озоностойкость, устойчивость к атмосферным воздействиям и т.д.), и может использоваться в течение длительного времени в диапазоне температур от -30°C до 150°C, а при температуре выше +200°C всё ещё сохраняет смачивание контактной поверхности.

3. Термопроводящая силиконовая лента

Он широко используется для соединения силовых устройств и радиаторов, отводящих тепло, что позволяет одновременно достичь функций теплопроводности, изоляции и фиксации.

4. Термопроводящая силиконовая лента

Силиконовый полимерный эластомер со стекловолокном в качестве армирующего базового полимерного материала, также известный как теплопроводящая силиконовая ткань, устойчивая к разрыву силиконовая ткань. Эта силиконовая ткань может эффективно снижать тепловое сопротивление между электронными компонентами и радиаторами, обеспечивая электрическую изоляцию, обладая высокой диэлектрической прочностью, хорошей теплопроводностью, высокой химической стойкостью, способностью выдерживать высокое напряжение и предотвращать пробой металлическими частями, вызывающий короткое замыкание цепи.

 

Теплопроводящий фазопереходный материал использует свойства подложки претерпевать фазовый переход при рабочей температуре, что позволяет материалу плотнее прилегать к контактной поверхности, а также обеспечивает сверхнизкое тепловое сопротивление для более эффективной передачи тепла.

5. Термопроводящие материалы с фазовым переходом

Он использует характеристики базового материала, который претерпевает фазовый переход при рабочей температуре, что позволяет материалу лучше прилегать к контактной поверхности. Одновременно достигается сверхнизкое тепловое сопротивление, и передача тепла осуществляется более эффективно.

6. Термопроводящий заполнитель зазоров

(Теплопроводящий гель, теплопроводящий наполнитель)

 

Теплопроводящие заполнители зазоров предназначены для оптимизации управления дозированием, достижения превосходных тепловых и механических свойств и предоставления высокотехнологичных преимуществ. Поскольку материал наносится в жидком состоянии для заполнения зазоров, он оказывает минимальное напряжение на деталь при сборке. Теплопроводящие заполнители зазоров могут использоваться для соединения и покрытия самых сложных рельефов и многослойных поверхностей, обеспечивая неограниченное покрытие по толщине для неровной топографии печатных плат.

Теплопроводящий наполнитель

7. Высокотеплопроводящая заливочная компаунд

Это двухкомпонентный силиконовый каучук присоединительного типа, состоящий из двух частей AB-жидкости. После смешивания в соответствующей пропорции он вступает в реакцию и отверждается в высокоэффективный эластомер. Обеспечивает отличное теплоотведение и защиту от влаги для компонентов печатных плат при заливке.

Теплопроводящий заливочный силикон

8. Термопроводящий клей

Однокомпонентный силиконовый каучук, отверждаемый при комнатной температуре, обладает отличной адгезией к металлическим, пластиковым и керамическим поверхностям после отверждения. Широко используется для заполнения и фиксации электронных компонентов и радиаторов с целью улучшения теплопроводности и повышения стабильности компонентов, особенно когда механически фиксированные конструкции не могут быть реализованы.

Распространённые вопросы

В1: Является ли термопроводящая силиконовая прокладка липкой?

Вопрос 1: Теплопроводящие силиконовые прокладки доступны как с клеящим слоем, так и без него.

В2: Как понимать “самоклеящаяся”?

Вопрос 2: Резиновый компонент содержит клеящее вещество, поэтому продукт сам по себе обладает самоклеящимися свойствами. Для продуктов с клеевой подложкой липкость поверхности изделия облегчит его монтаж. Однако тепловое сопротивление клеевой подложки повлияет на теплопроводность продукта. Самоклеящийся продукт не будет иметь проблемы увеличения теплового сопротивления из-за клеевой подложки. Что касается прочности сцепления, то у продуктов с клеевой подложкой она выше, чем у самоклеящихся.

В3: Можно ли повторно склеивать клеящие изделия?

Вопрос 3: Необходимо оценить возможность повторного использования в зависимости от конкретных условий. При аккуратном монтаже, как правило, липкие продукты можно использовать повторно. Однако при работе с алюминиевой поверхностью или поверхностью с гальваническим покрытием следует проявлять особую осторожность во избежание разрывов или расслоения.

В4: Если теплопроводящая прокладка самоклеящаяся, будет ли её удобно использовать повторно?

Вопрос 4: Необходимо определить, возможно ли повторное склеивание самоклеящейся теплопроводящей прокладки, в зависимости от конкретной склеиваемой поверхности. В большинстве случаев её можно использовать повторно, но при работе с алюминиевой поверхностью или поверхностью с гальваническим покрытием следует проявлять особую осторожность во избежание разрывов или расслоения. Теплопроводящая прокладка с самоклеящимися свойствами будет легче использоваться повторно по сравнению с продуктами с клеевой подложкой.

В5: Какой производственный процесс у термопроводящей силиконовой прокладки?

Вопрос 5: К органическому силиконовому маслу добавляют теплопроводящий порошок, антипирен и отвердитель, перемешивают и подбирают цвет, затем проводят вакуумирование для уменьшения пузырьков в силиконе, после чего осуществляют высокотемпературную вулканизацию, охлаждение, а затем проводят обработку резкой и формовкой резинового покрытия; тестирование готовой продукции включает такие параметры, как теплопроводность, диапазон термостойкости, объемное удельное сопротивление, электрическая прочность, огнестойкость, прочность на растяжение, твердость, толщина и другие.

В6: Какой верхний предел нормальной рабочей температуры у термопроводящей силиконовой прокладки? Как долго она может выдерживать максимальную температуру, сохраняя нормальные свойства?

Вопрос 6: Согласно измерениям теплопроводности, температурный предел для нормальной работы составляет 250 градусов в течение 5 минут и 300 градусов в течение 1 минуты.

В7: Становится ли термопроводящая силиконовая прокладка мягкой при нагреве?

Вопрос 7: Как правило, в среде от минус 60 градусов до 200 градусов значительного изменения твердости не наблюдается.

В8: Является ли термопроводящая силиконовая прокладка изолирующей?

Вопрос 8: Он является изолятором, но теплопроводящие силиконовые прокладки, в конечном счете, являются лишь продуктами для заполнения теплопроводящих зазоров и не рекомендуются для использования в высоковольтных средах.

В9: Пропускает ли термопроводящая силиконовая прокладка электричество?

Вопрос 9: Силиконовое масло самого силиконового листа является изолирующим, а добавленные в него теплопроводящий порошок и вспомогательные материалы также обладают изолирующими свойствами, поэтому утечки тока не произойдет.

В10: Как использовать термопроводящую силиконовую прокладку?

Вопрос 10: Поддерживайте чистоту контактной поверхности между поверхностью радиатора и источником тепла, снимите защитную пленку с теплопроводящей силиконовой прокладки, поместите её на источник тепла, прижмите устройство охлаждения и зафиксируйте.

Q11: Можно ли использовать теплопроводящие силиконовые прокладки для процессоров ноутбуков?

A11: Термопроводящая силиконовая прокладка может использоваться в качестве термоинтерфейса вместо термопасты на процессоре. Однако, учитывая конструктивные особенности пространства и схему охлаждения в ноутбуках, на большинстве моделей, представленных на рынке, по-прежнему применяется традиционная термопаста в качестве термоинтерфейса.

Q12: Какова цена термопроводящих силиконовых прокладок?

A12: Стоимость силиконового листа возрастает с увеличением теплопроводности и толщины. Рекомендуется использовать силиконовый лист, максимально соответствующий требуемой теплопроводности электронного устройства. Толщина должна составлять приблизительно 1.1 от расстояния между источником тепла и радиатором.

Q13: Каков срок годности термопроводящих силиконовых прокладок?

A13: Срок годности большинства термопроводящих силиконовых прокладок составляет 1 год с момента производства, при условии хранения в упаковке. Рекомендуется использовать прокладки в течение 6 месяцев после изготовления, так как клеевой слой может повлиять на срок их службы. Кроме того, стабильность прокладок не ограничивается сроком годности, поскольку они обладают отличной термостабильностью и устойчивостью к воздействию окружающей среды.

Q14: Каков срок службы термопроводящих силиконовых прокладок?

A14: Срок службы термопроводящих силиконовых прокладок, как правило, превышает десять лет. Силиконовая плёнка обладает низкой летучестью, устойчивостью к старению, переносимостью высоких и низких температур, а также обеспечивает амортизацию и изоляцию, что полностью удовлетворяет требованиям к сроку службы электронных устройств.

 

Благодаря приведённым выше часто задаваемым вопросам, вы получили определённое представление о термопроводящей силиконовой плёнке. Хотелось бы обратить ваше внимание на следующее: правильный выбор термопроводящей прокладки является ключевым фактором для обеспечения герметичности оборудования. Для одних и тех же рабочих условий доступно несколько типов прокладок. Прокладки должны быть подобраны рационально, с учётом физических свойств среды, давления, температуры, размеров оборудования, условий эксплуатации, продолжительности непрерывного рабочего цикла и т.д., чтобы избежать недостатков и в полной мере использовать характеристики различных прокладок.