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导热界面材料的关键指标和常见种类

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导热界面材料(英语:Thermal Interface Material,缩写:TIM)是通过排除热源和散热器之间的空气,使得电子设备的热量分散更均匀,加快散热效率的材料。俗称“导热介质”。其工作原理(如下图):两个物体的表面是粗糙的,显微镜下两个接触表面真正紧挨在一起的面积部分(有效接触面)占接触总面积不足10%,90%的间隙都是空气,而空气的热阻非常大,从而导致两个物体间不能迅速有效的导热,而导热介质的作用就是把这个间隙填充,利用自身的导热性质还提高两个物体间的热量传递速率!
空气 VS 导热介质
0.025W/m.K → 3~7W/m.K
提升至少100倍!


导热界面材料工作原理
一:导热界面材料的关键指标
用来衡量导热界面材料性能好坏的指标有多个,主要性能参数包括:
◆ 导热系数
◆ 硬度(固体导热材料)
◆ 稳定性
◆ 绝缘性能
◆ 热阻
★ 挥发度
★ 撕裂强度
★ 粘度(非固体导热材料)
★ 易施工操作
★ 环保,适用性广
关键指标补充说明:
导热系数:衡量导热材料的重要指标之一,导热系数越高,表示导热性能越好!也就是行业里常说的K值,单位:W/m·K或W/m· ℃;常用测试方法有: ◇ASTM-5470 热板法/热流计法 / ◇ ASTM-1461 激光闪色法
硬度:表示材料的柔软程度,柔软度越高,压缩比越高,填缝性能越佳;测试方法:邵氏硬度计,常见标准:Shore 00 (软) Shore A (硬)
稳定性:即材料的化学、物理稳定性及可靠性和寿命,每上升2℃,产品使用的可靠度下降10%,所以稳定性很重要!
绝缘性:大多数导热界面材料都有要求做到绝缘,因为需要满足不同场景需求,耐电压等级高(普遍大于4KV),低介电常数(普遍2~10)
热阻:热量在传递过程中受到的阻力,热阻越大,导热效果越差。
二:常见导热界面材料的种类
市面上导热界面材料非常多,这里把比较常用的列举一下,然后再针对性的做出介绍说明:
① 导热硅脂(导热膏)
② 导热凝胶
③ 导热硅胶片(导热垫片)
④ 导热矽胶布(硅胶布、导热绝缘片)
⑤ 导热相变垫片
⑥ 导热双面胶带
⑦ 灌封胶(导热固化胶、AB胶、导热胶)
⑧ 导热泡棉
⑨ 其他(液态金属(相变材料)、云母片、陶瓷片、导热油、导热泥(硅胶片未做固化成型处理的半成品)等)


IP属地:上海1楼2024-07-02 15:26回复