? 導熱填料,這一在熱界面材料中起著關鍵作用的成分,常常被人們忽視。然而,正是這些微小的顆粒,決定了熱界面材料的導熱性能。今天,我們就來探討一下球形氧化鋁、準球氧化鋁與片狀氧化鋁這三種常見的導熱填料在導熱領域的應用和對比。 在熱管理技術中,提高導熱界面材料的熱導率是關鍵,這直接影響到熱量的傳遞效率和系統的整體性能。為了達到這一目的,通常會在材料中添加一定量的導熱填料。目前,常見的導熱填料包括導熱氧化鋁、耐水解氮化鋁、六方氮化硼、氧化鎂、氧化鋅、硅微粉和碳材料等。在這些填料中,氧化鋁因其優良的導熱性能、低成本和良好的填充性能而成為最常用的選擇。 首先,讓我們來了解一下導熱填料的作用。熱界面材料,如導熱膏、導熱墊等,其主要功能是填充電子設備中熱源和散熱器之間的微小空隙,提高熱傳導效率。而導熱填料就是這些材料中的關鍵成分,它們通過提高熱傳導率,降低熱阻,從而提高熱界面材料的導熱性能。
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球形氧化鋁和準球氧化鋁是兩種常用的導熱填料。球形度較高的顆粒具有較低的表面能和更好的表面流動性,這使得它們能夠更均勻地與聚合物基體混合,從而提高復合材料的均勻性和流動性。球形氧化鋁的球形度高于準球氧化鋁,因此其加工粘度更低。然而,大尺寸的球形氧化鋁在制備過程中容易在晶體內部形成缺陷,如氣孔和空位,這會影響其導熱率。因此,在相同條件下,片狀氧化鋁填充的導熱硅膠墊片在導熱性能上優于球形氧化鋁填充的墊片。
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球形氧化鋁因其獨特的球形結構,具有較好的流動性,能夠更好地填充空隙,提高熱傳導效率。此外,球形氧化鋁的熱傳導率較高,熱穩定性好,且價格相對較低,因此在導熱領域得到了廣泛的應用。然而,球形氧化鋁也有其局限性。由于其球形結構,其在熱界面材料中的堆積密度較低,導致熱傳導效率的提高有限。因此,人們開始尋找其他的導熱填料,以期提高熱界面材料的導熱性能。準球氧化鋁是一種介于球形和片狀之間的氧化鋁,其結構既具有球形氧化鋁的流動性,又有片狀氧化鋁的高堆積密度,準球氧化鋁在熱界面材料中的應用逐漸增多,準球氧化鋁的熱傳導率相對較低,且價格較高,這限制了其在導熱領域的應用。 盡管片狀氧化鋁在導熱性能上具有優勢,但其不易成型,填充量受限,且制備的導熱材料均勻性和柔韌性較差,因此在實際應用中較為少見。相比之下,球形氧化鋁和準球氧化鋁能夠實現高填充量和高導熱性,彌補了它們導熱率略低的不足。此外,使用這兩種填料制備的導熱界面材料具有良好的柔韌性和力學性能,因此在市場上得到了更廣泛的應用。