关于导热硅胶片和导热硅脂材料的关键影响因素

中蓝晨光化工研究设计院有限公司 2018-11-14 14:33:14

导热硅胶片材料的影响因素

   导热硅胶片用于填充发热器件和散热片或金属底座之间的空气间隙的一种导热介质材料,它们的柔性、弹性特征使其能够用于覆盖非常不平整的表面。热量从分离器件或整个PCB传导到金属外壳或扩散板上,从而能提高发热电子组件的效率和使用寿命。 

导热硅胶片材料的六大关键参数:

 (1)导热系数;

 (2)材料厚度;

 (3)材料硬度(压缩比);

 (4)热阻抗;

 (5)击穿电压(绝缘性能);

 (6)可持续工作稳定。

影响导热硅胶片的因素:

  在导热硅胶片的使用中,压力和温度二者是相互制约的,随着温度的升高,在设备运转一段时间后,导热软片材料发生软化、蠕变、应力松弛现象,机械强度也会下降,密封的压力降低,反之亦然。

 (1)有良好的弹性和恢复性,能适应压力变化和温度波动; 

 (2)有适当的柔软性,能与接触面很好地贴合; 

 (3)不污染工艺介质; 

 (4)有足够的韧性而不因压力和紧固力造成破环; 

 (5)低温时不硬化,收缩量小; 

 (6)加工性能好,安装、压紧方便; 

 (7)不粘结密封面、拆卸容易; 

 (8)价格便宜,使用寿命长。

 

导热硅脂材料的影响因素

(1)导热系数Thermal Conductivity

   导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1秒钟内(1S),通过1平方米面积传递的热量,单位为W/m·K(此处为K可用℃代替)。

(2)热传导系数Thermal Conductance

传热系数以往称总传热系数。国家现行标准规范统一定名为传热系数。传热系数K值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K,℃),1s内通过1平方米面积传递的热量,单位是W/㎡·K(此处K可用℃代替)。

(3)热阻系数Thermal Resistance

   热阻系数表示物体对热量传导的阻碍效果。热阻的概念与电阻非常类似,单位也与之相仿(℃/W),即物体持续传热功率为1W时,导热路径两端的温差。热阻显然是越低越好,因为相同的环境温度与导热功率下,热阻越低,发热物体的温度就越低。热阻的大小与导热硅脂所采用的材料有很大的关系。

(4)介电常数

   对于部分没有金属顶盖保护的CPU而言,介电常数是个非常重要的参数,这关系到计算机内部是否存在短路的问题。普通导热硅脂所采用的都是绝缘性较好的材料,但是部分特殊硅脂(如含银硅脂等)则可能有一定的导电性。现在许多CPU都加装了用于导热和保护核心的金属顶盖,因此不必担心导热硅脂溢出而带来的短路问题。

(5)黏度Viscosity

   黏度是将两块面积为1m²的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的黏度为1Pa.s。将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层,各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征。 由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此,液体产生运动阻力。为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力。

(6)工作温度

   工作温度是确保导热材料处于固态或液态的一个重要参数,温度过高,导热材料会因转化为液体;温度过低,它又会因黏稠度增加变成固态,这两种情况都不利于散热。导热硅脂的工作温度一般在-50℃~230℃。对于导热硅脂的工作温度,我们不用担心,毕竟通过常规手段很难将CPU的温度超出这个范围。

(7)油离度

   油离度是指产品在200℃下保持24小时后硅油析出量,是评价产品耐热性和稳定性的指标。将硅脂涂敷在白纸上观察,会看到渗油现象,油离度高的,分油现象明显;或打开长期放置装有硅脂的容器,油离度大的硅脂,在硅脂表面或容器四周看见明显的分油现象。


Copyright © 江苏回收废材价格采购组@2017