导热膏 导热脂 导热灌封胶 导热胶 导热凝胶 导热垫片

电子设备性能不断提高,功率消耗与产生的热量也随之加大。

热量有效散失对于维持设备性能至关重要。

电子元件与散热器接触时,实际接触面积仅为宏观接触面积的约10%,因为空气填充了大部分间隙。

空气作为热的不良导体,其导热系数仅0.026W/(m·K),阻碍了界面间传热,导致芯片与散热器间热阻增加,系统散热效率降低,进而影响芯片使用寿命。

热传递示意图展示了使用热界面材料(TIMs)的重要性。

图①中,来自黑色表面的热量仅能在红色高亮点传导至灰色散热器。

图②中,深蓝色代表热界面材料,大部分浅蓝色气袋已被消除,由更具传导性的热界面材料替代。

热界面材料能填充两个表面之间的空隙,增加有效接触面积,配合其高导热率,有效解决材料接触界面热传导不畅的问题。

多数情况下,完全消除空气几乎不可能,但仍能显著改善热性能。

热界面材料(TIM)对于任何高效热管理系统至关重要,广泛用于消费和工业电子系统中,确保高效散热并防止局部温度过载。

TIM按位置可分为TIM1和TIM2,前者是芯片与封装外壳之间的热界面材料,后者是封装外壳与热沉之间的热界面材料。

TIM1要求低热阻和高热导率,CTE与硅片匹配;TIM2要求相对较低。

聚合物(树脂材料:硅胶、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸)导热系数约为0.1W/(m·K),通过使用油脂代替空气,热阻可降低约五倍。

目前几乎所有的热界面材料都填充有导热填料颗粒,如金属类填料(尤其是银)、无机颗粒填料(氧化铝、氧化镁、氧化硅、氮化铝、氮化硼和金刚石粉末等)。

这显著提高了聚合物的导热系数,同时保留其柔韧性、低成本以及易于加工成型的优点,热导率可提高至7W/(m·K)范围。

“TC-BGI系列”散热硅橡胶片热界面材料由信越化学提供,具有7W/(m·K)的高导热率,0.3mm厚的片材保证5kV的耐压。

该材料含有高比例的导热填料,采用高热导率的氮化硼化合物作为填料,并应用玻璃布增强,具有优异的撕裂强度。

常见热界面材料产品包括导热膏/导热脂、导热垫片、导热凝胶、导热相变材料、导热胶带及导热灌封胶等。

这些材料根据不同应用设计及生产工艺需求,以不同形态出现,具有各自特点。

导热膏/导热脂呈液态或膏状,流动性好,能降低异质表面间的热阻,主要以硅酮或烃油等高分子材料为基体,填充各类导热材料,如AlN、ZnO、BN、Al2O3、SiC、银、石墨、铝粉及金刚石粉末等。

使用简单,成本较低,但易溢出污染,对使用者亲和力差,多次循环后基体材料易分离。

导热垫片通常以硅橡胶为高分子聚合物基体,添加高导热性填料合成,用于填充发热元器件和散热片或金属底座之间的空隙,完成热传递,同时具有减震、绝缘、密封作用。

导热垫片单侧或两侧具有天然粘性,基体以有机硅聚合物为主,高温下介电性能稳定、耐氧化、绝缘性好,填料如AlN、BN、ZnO、Al2O3等,填充量及配比影响热导率。

绝缘性要求不高时,可添加非缘缘性填料,获得更高热导率。

导热凝胶兼具导热垫片和导热膏的优点,使用时为膏状,流动性好,能填补不平整表面间的间隙,可逐渐硫化,热阻相对较低,适应接触面不规则形状,无溢出风险,稳定状态,使用寿命可达10年,而导热脂一年后通常需要重新涂覆。

导热相变材料通过相变过程吸收或释放热量,额外增加热耗散路径,缓解元器件工作温度,延长使用寿命。

相变材料可选自无硅石蜡的蜡材料或丙烯酸为基础,分为有机相变材料和无机相变材料两大类。

导热胶带用作散热元器件的贴合材料,提供高导热性、绝缘、固定功能,具有柔软、服帖、强黏特性,适用于接触面不规则形状,稳固性好,不易移动。

填充导热颗粒有限,热导率较低,适用于小功率元器件。

导热灌封胶在封装操作中起到防尘、防潮、防震作用,延长电子元器件使用寿命。

双组分胶完全固化后,具有流动性的胶液固化为固体,实现其使用价值,热导率可达0.6~2.0W/(m·K)至4.0W/(m·K)。

导热凝胶及其应用

在电子设备日益追求高性能的当下,确保设备稳定运行的关键之一就是有效管理其内部热量。

传统的导热材料已无法满足精密装配的需求,这时,一种高效可靠的解决方案——导热凝胶,正在电子设备领域崭露头角。

导热凝胶的定义与特性

导热凝胶,以硅树脂为主基,辅以导热填料和粘合材料,通过精湛工艺制成的膏状材料,其1:1混合后会固化成高性能弹性体。

它融合了导热垫片和硅脂的优点,尤其适合空间受限的散热场景,具有极佳的表面贴合性和结构适应性,最薄可达0.1mm,能显著提高传热效率,为电子设备提供卓越的散热性能。

卓越的性能优势

导热凝胶的亮点在于其无可比拟的性能:它比传统垫片更柔软,具有优异的导热性和电气稳定性,可在极端温度下稳定工作,同时具备良好的电绝缘性、防震和吸振性能。

无论是在低压环境下,还是在设备组装的尺寸变化中,它都能保证发热面与散热面的紧密接触,为设备的高效运行提供保障。

选择与应用

导热凝胶分为单、双组分,单组分如硅脂般常保持湿润状态,双组分则固化后具备粘结性。

根据应用需求,选择合适的类型至关重要。

导热凝胶的使用方法包括手动混合或点胶,固化时间会受胶体成分和环境温度影响,务必参照说明书操作。

在应用上,它广泛应用于LED、通信、手机CPU等领域,如汽车电子的散热、LED球泡灯的电源灌封,以及手机处理器的高效散热等。

实例解析

在汽车电子中,导热凝胶在驱动模块与外壳间提供高效散热,确保产品性能和寿命。

在LED灯泡中,通过使用导热凝胶灌封电源,既保证了散热效果,又能方便维修,降低更换成本。

而在日光灯管中,它能协助电源散热,延长灯具寿命,甚至在密封模块电源中起到关键的导热作用。

未来前景

导热凝胶作为高性能散热材料的代表,其在产业链中的应用前景广阔。

从成胶、封装到各种下游应用,如电池包、储能、轨道交通等,都展现出巨大的发展潜力。

随着科技的进步和市场需求的增长,导热凝胶将在电子设备热管理领域发挥更大的作用。

总结,导热凝胶以其独特的性能和广泛的应用领域,正在电子设备散热领域扮演着不可或缺的角色,为提升设备性能和用户体验提供了有力的保障。

随着技术的不断创新,我们有理由期待导热凝胶在未来的更多可能。

怎样让手机快速散热?

一、石墨散热目前,很多智能机都是通过大面积石墨散热层来辅助处理芯片等发热较大的元器件来散热。

石墨中有较多细小的晶粒,它们覆盖在电路板上后,将散发的热量扩散到整个机身,从而降低发热。

相应的,使用这种技术的手机大多会在金属外壳的内部,设计一层金属导热板,以借助金属良好的导热性,将石墨导出的热量通过金属板直接传递至手机金属机身的各个角落,达到散热的效果。

二、导热凝胶散热导热凝胶散热的原理与石墨散热类似,都是通过将导热材料涂抹到相关器件之上来降低发热,由于导热凝胶具有良好的导热性、耐高温性及绝缘性,使得它成为一种较为理想的散热材料。

三、热导管/液冷散热近年来新兴的“游戏手机”、“电竞手机”多应用此技术。

手机中内置一段中空的导管,在其中填充导热性好的散热辅助液。

当元器件发热后,导管中的散热辅助液会蒸发汽化,随着蒸发的进行,蒸汽在微小压力差的作用下流向热管的冷凝段。

蒸汽在冷凝段释放出热量后又冷凝为液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。

如此反复循环,实现传热的目的。

四、风冷散热这项技术大多应用于PC之上,但是也有手机应用的案例。

顾名思义,其原理即通过加速空气流通的方法,将产生的热量散发到机体之外,进而降低发热。

单一的散热方式起到的效果有限,因此为了达到更好的效果,厂商们大多将多种散热技术结合到一起。

散热技术并不是万能的,为了获得更好的体验,生活中我们也应该养成一些良好的使用习惯,来避免手机过热。

一起来看下吧~一、不时给手机放个假人在长时间坐着上班时,都需要不定时的出去走走。

这手机也差不多的理儿,别老玩儿手机,偶尔也得让手机休息休息。

手机冷却也是需要一个过程的,经常性的让手机休息可以让手机升温不那么快。

二、避免高温下使用由于环境温度较高,再加上我们长时间使用手机,数据传输较多、CPU使用率较大,便会加剧手机发热,尽量在温度适宜、干燥、通风的环境中使用手机。

三、充电时不要玩手机充电时尽量不要使用手机,这样不仅可以减缓手机升温的速度,还可以有效保护手机中的电池,若有紧急事件需要处理,一旦发现温度异常,请立即停止使用。

四、关掉后台运行APP正如过多运行APP会加热手机一样,结束掉后台的APP程序同样会给CPU减负,减少手机升温的概率。

五、选用合适的手机壳市面上手机壳材质分为很多种,一旦使用了散热性较差的手机壳,就会导致手机温度升高,尽量不要选购塑料和金属材质的,这两种材质相对其它材质来说散热性较差。

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