隨著電子設備功率密度的不斷提高,熱界面材料(TIM)在現代電子設備中的重要性日益凸顯。熱界面材料是連接電子設備中熱源(如CPU、GPU等)和散熱器的關鍵材料,其性能直接影響電子設備的散熱效果和整體性能。然而,傳統的熱界面材料存在一些挑戰和難題,如導熱性能不足、熱阻較大、易老化、可靠性差等。 氧化鋁導熱粉作為一種新型的熱界面材料添加劑,具有高導熱性能、良好的熱穩定性、環保性和安全性等特點。氧化鋁導熱粉在熱界面材料中的應用,有望解決傳統熱界面材料面臨的難題,提高電子設備的散熱效果和整體性能。 氧化鋁導熱粉的化學組成和結構決定了其獨特的導熱性能。氧化鋁導熱粉由高純度的氧化鋁顆粒組成,其晶體結構具有良好的熱傳導性能。在高溫環境下,氧化鋁導熱粉可以有效傳遞熱量,降低熱阻,提高熱界面材料的導熱性能。此外,氧化鋁導熱粉的環保性和安全性使其成為替代傳統熱界面材料的良好選擇。 氧化鋁導熱粉在熱界面材料中的應用方式主要包括添加到導熱墊片、熱界面貼片和導熱硅脂等。通過添加適量的氧化鋁導熱粉,可以提高熱界面材料的導熱性能,降低熱阻,改善熱管理性能。氧化鋁導熱粉的添加方式和應用對熱界面材料的性能具有重要影響。 氧化鋁導熱粉在熱界面材料中的應用效果顯著。通過添加氧化鋁導熱粉,可以顯著提高熱界面材料的熱導率,降低熱阻,提高熱穩定性。此外,氧化鋁導熱粉的添加還可以改善熱界面材料的力學性能,提高其可靠性。 東超新材專業生產各類導熱粉體,并在新能源汽車電池用導熱結構膠有大量的成功案例,可保證導熱結構膠具有優異的導熱阻燃性能,同時兼顧低比重,以及低磨損等特點,如以下導熱粉體,粉體與樹脂相容性好,導熱性能優,同時對樹脂的力學性能破壞小,可使材料保持良好的粘接性能。如以下DCN-10K9高擠出導熱凝膠填料、DCN-6000QT低密度凝膠導熱粉氧化鋁、DCN-6000BH最大粒徑不超100un凝膠高分子導熱填料。哪款復配導熱粉體適合制作10.0W/(m·K)導熱凝膠、高擠出17g/min 目前,提升硅凝膠導熱性能的主要方法是大量添加導熱填料。盡管氧化鋁被廣泛使用,但即便是高比例填充,也很難達到理想的導熱效果,同時還伴隨著粘度增加和擠出性能下降的問題。氮化物則可能導致嚴重的增稠問題,影響擠出工藝,或者因水解而在雙85測試(即溫度循環和濕度循環測試)中長時間無法保持穩定,從而影響其可靠性。至于其它高導熱材料,如碳材料和金屬材料,它們本身的絕緣性不佳,不能滿足電子行業對電學性能的要求。 為了解決上述問題,關鍵在于采用高性能導熱填料,東超新材的DCN-10K9等導熱粉體材料,以建立有效的導熱網絡。導熱粉末主要采用特殊的高導熱填料,并輔以自主研發的多元有機化合物進行表面處理。處理過程中,有機團簇被牢固地固定在粉末顆粒表面,增強了填料與基體材料之間的相容性,并減少了復合材料內部的摩擦力。即使在較高的填充比例下,這些導熱粉末仍能保持良好的相容性、擠出性能和優異的可靠性,滿足行業要求。 以下是DCN-10K9導熱粉體材料制備的導熱凝膠性能數據(實驗數據為東超新材實驗室所得,且數據可跟根據需求調整,不代表最終應用數據,僅供參考):

6.0 W/m·K低比重(2.88)導熱凝膠用導熱粉 為了使導熱凝膠達到6.0 W/m·K的導熱系數,通常需要向體系中添加大量高導熱粉體,但這會導致粘度顯著增加,擠出速率下降,以及成本提高。面對這一挑戰,東超新材利用其在粉體復合和表面處理領域多年的經驗,成功研發了一種新型高性能導熱粉體——DCN-6000QT。 DCN-6000QT采用高導熱性和低密度的無機非金屬粉體,經過最新的改性技術處理,確保其在硅油中能夠均勻分散并形成緊密填充,而且增稠效果較小。這樣,導熱凝膠在實現高效導熱的同時,還能維持較高的擠出速度,并且在成本上也有一定的優勢。以下是DCN-6000QT導熱粉體在1000cP乙烯基硅油中的具體應用數據。

最大粒徑不超過100um的6.2W/m·K高性能導熱凝膠粉體選用方案 常規6W/m·k導熱凝膠為了實現高填充高導熱,需要加入大量粗粉。然而粉體粒徑太大,會對擠出泵出膠口造成嚴重磨損。若減小粉體粒徑,將導致凝膠粘度急劇增加,影響擠出性能。東超新材采用了一種創新的方法。通過使用特定的粉體表面處理劑和表面改性技術,成功制備了D99≤60μm的導熱粉體DCN-6000BH。這種粉體具有顆粒間致密堆積、表面極性低、分散性強和填充性能佳的特點,能夠在保持高導熱性的同時,確保凝膠具有較高的擠出速率。 為了更直觀地展示DCN-6000BH導熱粉體的優勢,以下是在達到相同導熱率的情況下,不同導熱粉體在單組份凝膠配方中的應用對比。這些數據僅供參考,實際應用中可能因配方和工藝的不同而有所差異。 1. 使用最大粒徑150-200μm的粗粉,雖然出膠量較大,但磨損問題嚴重,且難以滿足較低BLT的要求。 2. 使用粒徑相對較細,D99≤100的粉體時,雖然減少了磨損,但凝膠粘度急劇增加,影響擠出性。 3. DCN-6000BH導熱粉體凝膠:使用D99≤60μm的DCN-6000BH導熱粉體,既保持了高導熱性,又通過表面處理和改性技術,確保了良好的分散性和填充性能,從而實現了較高的擠出速率。 通過這種創新的方法,東超新材不僅解決了磨損和粘度問題,還提高了導熱凝膠的整體性能,滿足了客戶對高填充、高導熱和良好擠出性的需求。 以下是DCN-6000BH導熱粉體在乙烯基硅油中具體應用數據。(實驗數據為東超新材料實驗室測試數據,數據可根據需求調整,不代表最終應用數據,僅供參考):
