在散熱應(yīng)用里,有一個(gè)細(xì)節(jié)常常被忽略。這個(gè)細(xì)節(jié)就是導(dǎo)熱凝膠的厚度。很多人都會(huì)忽視它,但它對(duì)效果影響很大。我之前接待過(guò)一位客戶(hù)。他在使用我們家的無(wú)硅油導(dǎo)熱凝膠時(shí),一次性點(diǎn)了差不多3mm的厚度。后來(lái)散熱表現(xiàn)不理想,他以為材料本身不過(guò)關(guān)。但真正的問(wèn)題其實(shí)在厚度。
我們?cè)谶@類(lèi)材料上積累了不少經(jīng)驗(yàn)。我們一直讓客戶(hù)把膏狀導(dǎo)熱凝膠控制在較薄的厚度,并且盡量涂勻。厚度薄的原因很直接。材料越厚,熱量走的路越長(zhǎng),傳遞速度就越慢。你可以想象熱量在里面移動(dòng),就像人在一條又長(zhǎng)又彎的路上走,很難快起來(lái)??ǚ蛱貙?dǎo)熱凝膠本身沒(méi)有問(wèn)題,關(guān)鍵還是在使用方式。
涂布均勻同樣重要。如果涂布不均勻,材料里會(huì)留下空氣??諝獾膶?dǎo)熱能力很低,會(huì)形成很多小阻礙。這些阻礙會(huì)增加熱阻,讓熱量不好通過(guò)。只有把導(dǎo)熱凝膠攤得均勻,材料才能和界面貼緊,熱量才能順利傳遞過(guò)去。 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元散熱設(shè)計(jì)中,如何選擇導(dǎo)熱材料?江蘇電子設(shè)備適配導(dǎo)熱材料帶安裝教程

在工業(yè)散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與材料選型中,溫度因素對(duì)導(dǎo)熱散熱材料性能的影響不容忽視。從熱傳導(dǎo)機(jī)理來(lái)看,溫度與導(dǎo)熱系數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)特性——隨著溫度升高,導(dǎo)熱硅膠片內(nèi)部固體分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,同時(shí)材料孔隙內(nèi)空氣的導(dǎo)熱作用與孔壁間的輻射傳熱效應(yīng)均會(huì)增強(qiáng),進(jìn)而導(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)上升。
值得注意的是,在0-50℃的常規(guī)溫度區(qū)間內(nèi),該影響表現(xiàn)并不明顯,材料導(dǎo)熱性能相對(duì)穩(wěn)定。但當(dāng)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境涉及高溫工況或低溫場(chǎng)景時(shí),溫度對(duì)材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響則需納入重點(diǎn)考量。高溫環(huán)境下,材料性能衰減風(fēng)險(xiǎn)增加;低溫環(huán)境中,材料可能出現(xiàn)硬化、脆化等現(xiàn)象,影響熱傳導(dǎo)效率與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此,針對(duì)工作于極端溫度條件下的產(chǎn)品,建議選擇溫度敏感性低、寬溫域適用的導(dǎo)熱硅膠片,以確保散熱系統(tǒng)的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。 新型導(dǎo)熱材料選購(gòu)指南車(chē)載電子設(shè)備散熱,導(dǎo)熱墊片的厚度應(yīng)該選多少?

我想分享一個(gè)卡夫特解決問(wèn)題的真實(shí)案例。有一個(gè)客戶(hù)在使用導(dǎo)熱硅脂時(shí)遇到了麻煩??蛻?hù)的測(cè)溫設(shè)備突然響起了警報(bào)。工人發(fā)現(xiàn)機(jī)器的工作溫度變得太高了。熱量堆積在里面散不出去。這種情況在導(dǎo)熱材料電子散熱應(yīng)用中比較危險(xiǎn)。客戶(hù)第一時(shí)間懷疑導(dǎo)熱硅脂有問(wèn)題。他們認(rèn)為是導(dǎo)熱系數(shù)不夠高。
卡夫特的工程師接到了通知。工程師很快趕到了現(xiàn)場(chǎng)。工程師知道工廠的檢查很?chē)?yán)格。產(chǎn)品的質(zhì)量一直很穩(wěn)定。工程師沒(méi)有只檢查導(dǎo)熱硅脂。工程師仔細(xì)觀察了整個(gè)設(shè)備。工程師建議客戶(hù)換掉舊的散熱器。這個(gè)辦法非常有效。設(shè)備馬上就恢復(fù)了正常。機(jī)器的溫度也降了下來(lái)。
原來(lái)問(wèn)題出在散熱器上面。散熱器壞了導(dǎo)致熱量傳不出去。這就像做導(dǎo)熱材料LED燈具散熱一樣。如果外部的散熱硬件壞了,里面的導(dǎo)熱材料也沒(méi)法工作??蛻?hù)之前誤以為是硅脂的問(wèn)題。
導(dǎo)熱材料在電子設(shè)備中很重要。它像設(shè)備內(nèi)部的散熱通道,把多余熱量快速帶走,讓設(shè)備保持安全溫度。
隨著電子元件集成度提高,發(fā)熱量增加。導(dǎo)熱材料通過(guò)優(yōu)化熱量從發(fā)熱源到散熱結(jié)構(gòu)的傳遞路徑來(lái)工作,這就是導(dǎo)熱材料散熱原理。實(shí)驗(yàn)顯示,使用合適的導(dǎo)熱材料可以讓芯片結(jié)溫下降20℃以上。在5G基站中,導(dǎo)熱墊片能大幅降低設(shè)備故障率。
常見(jiàn)的導(dǎo)熱材料有幾種。導(dǎo)熱膠是雙組份材料,固化后形成堅(jiān)固導(dǎo)熱層,常用于CPU和散熱器之間。導(dǎo)熱硅脂是膏狀,適合填充微小空隙,導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)5.0W/m·K,方便頻繁更換的元件。導(dǎo)熱硅泥半固化,可填充約0.1mm間隙。導(dǎo)熱墊片是彈性片狀,壓縮到原厚度的60%仍能導(dǎo)熱,適合減震場(chǎng)合。高導(dǎo)熱灌封膠液態(tài)灌封后整體固化,同時(shí)提供散熱和密封保護(hù)。
應(yīng)用效果明顯。新能源汽車(chē)電池組使用灌封膠后,電芯溫差控制在±2℃以?xún)?nèi),循環(huán)壽命提高約18%。LED燈具使用導(dǎo)熱硅脂可減緩光衰速度。
不同材料適用場(chǎng)景不同。精密電子設(shè)備推薦導(dǎo)熱硅脂,需要緩沖抗震的適合導(dǎo)熱墊片,要求密封和整體散熱的選擇灌封膠。在設(shè)計(jì)中合理選擇材料和導(dǎo)熱系數(shù),可以保證散熱性能和設(shè)備可靠性,這就是導(dǎo)熱材料導(dǎo)熱系數(shù)選擇的關(guān)鍵。 卡夫特是市場(chǎng)上比較歡迎的導(dǎo)熱硅脂品牌嗎?

在電子設(shè)備熱管理領(lǐng)域,導(dǎo)熱硅脂的性能優(yōu)劣直接影響散熱系統(tǒng)的效率與可靠性。衡量其性能的關(guān)鍵指標(biāo)中,導(dǎo)熱系數(shù)、熱阻與油離率三項(xiàng)參數(shù)起著決定性作用,各參數(shù)間相互關(guān)聯(lián),共同構(gòu)筑起產(chǎn)品的散熱效能體系。
導(dǎo)熱系數(shù)直觀反映了導(dǎo)熱硅脂傳導(dǎo)熱量的能力,是評(píng)估產(chǎn)品性能指標(biāo)。數(shù)值越高,意味著材料在單位時(shí)間、單位面積內(nèi)傳導(dǎo)的熱量越多,能更高效地將發(fā)熱元件的熱量傳遞至散熱器。當(dāng)然,具備高導(dǎo)熱系數(shù)的產(chǎn)品往往采用更好的導(dǎo)熱填料與基礎(chǔ)配方,制造成本相應(yīng)增加,市場(chǎng)價(jià)格也更高。
熱阻則從反向維度衡量熱量傳遞的阻礙程度,是衡量導(dǎo)熱硅脂傳熱效率的重要參數(shù)。熱阻低的產(chǎn)品能夠在發(fā)熱源與散熱體之間構(gòu)建高效的熱傳導(dǎo)通道,減少熱量堆積。實(shí)際應(yīng)用中,熱阻與導(dǎo)熱系數(shù)、涂覆厚度等因素密切相關(guān),低熱阻的導(dǎo)熱硅脂配合合理的施膠工藝,可提升散熱系統(tǒng)性能。
油離率體現(xiàn)了導(dǎo)熱硅脂的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。含油率過(guò)高的產(chǎn)品,在儲(chǔ)存或使用過(guò)程中易發(fā)生硅油析出,形成的油脂層會(huì)在界面處形成熱阻,阻礙熱量傳導(dǎo)。長(zhǎng)期來(lái)看,油離現(xiàn)象還可能導(dǎo)致膠體結(jié)構(gòu)破壞,影響涂抹均勻性與操作性能。因此,選擇低油離率的導(dǎo)熱硅脂,能夠確保產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中維持穩(wěn)定的散熱性能。
導(dǎo)熱材料在未來(lái)電子產(chǎn)品中的發(fā)展趨勢(shì)是什么?天津抗老化導(dǎo)熱材料參數(shù)詳解
導(dǎo)熱硅脂涂抹的正確方法是什么?江蘇電子設(shè)備適配導(dǎo)熱材料帶安裝教程
大家來(lái)深入了解一下導(dǎo)熱灌封膠。它是電子行業(yè)里一種非常關(guān)鍵的材料。大家可以把它看作電子元件的“隱形保護(hù)神”。導(dǎo)熱灌封膠的成分其實(shí)并不神秘。廠家通常使用樹(shù)脂作為基礎(chǔ)原料。廠家再往樹(shù)脂里加入特制的導(dǎo)熱粉末。這兩樣?xùn)|西經(jīng)過(guò)精心配比和混合。它們就變成了大家看到的導(dǎo)熱灌封膠。
導(dǎo)熱灌封膠主要分為兩個(gè)大的家族。一個(gè)是環(huán)氧樹(shù)脂體系。另一個(gè)是有機(jī)硅橡膠體系。有機(jī)硅體系的膠水固化后是軟的。它摸起來(lái)很有彈性。這種材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的導(dǎo)熱材料壓縮回彈性能。如果電子零件因受熱而膨脹,它能起到很好的緩沖作用。
環(huán)氧體系的膠水大部分是硬的。它干了以后像堅(jiān)硬的塑料一樣。它能給元件提供很強(qiáng)的物理支撐。不過(guò),無(wú)論大家選擇哪種體系的膠水,大家都要嚴(yán)格遵守導(dǎo)熱材料絕緣性能要求。這是防止電子設(shè)備短路、確保安全運(yùn)行的底線。
市面上的導(dǎo)熱灌封膠大多是AB雙組分的。這意味著大家需要把兩種膠水混合在一起使用。這種設(shè)計(jì)給施工帶來(lái)了極大的便利。大家操作起來(lái)非常簡(jiǎn)單直接。大家不需要為了固化而去準(zhǔn)備復(fù)雜的加熱流程。大家只要把膠水倒進(jìn)去就可以了。 江蘇電子設(shè)備適配導(dǎo)熱材料帶安裝教程