七大常用的導(dǎo)熱材料優(yōu)缺點
在一些機械加工和電子元件的生產(chǎn)過程當(dāng)中,芯片與芯片之間會存在一定的縫隙和溝壑,這些縫隙之間會含有大量的空氣,然而空氣是熱的不良導(dǎo)體,空氣會嚴(yán)重的影響到芯片之間的散熱效率,有時候還會影響到散熱器的效果,因此導(dǎo)熱材料的使用就非常有必要了,平時我們常見的導(dǎo)熱材料有很多,下面我們就來分析一些七大常用的導(dǎo)熱材料的優(yōu)缺點有哪些?
1、導(dǎo)熱硅膠墊片優(yōu)缺點
導(dǎo)熱墊片主要是在發(fā)熱體和散熱片之間的空隙進(jìn)行填充,由于這種墊片的柔性和彈性比較好,所以可以用于各種表面不平整的空間縫隙當(dāng)中。熱量從分離器件或整個PCB傳導(dǎo)到金屬外殼或擴(kuò)散板上,從而能提高發(fā)熱電子組件的效率和使用壽命。在墊片的使用中,壓力和溫度二者是相互制約的,隨著溫度的升高,在設(shè)備運轉(zhuǎn)一段時間后,墊片材料發(fā)生軟化、蠕變、應(yīng)力松弛現(xiàn)象,機械強度也會下降,密封的壓力降低。
導(dǎo)熱硅膠墊片 |
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優(yōu)點 |
缺點 |
(1)預(yù)成型的導(dǎo)熱材料,具有安裝、測試、可重復(fù)使用的便捷性。 |
(1)厚度和形狀預(yù)先設(shè)定,使用時會受到厚度和形狀限制 |
(2)柔軟有彈性,壓縮性好,能夠覆蓋非常不平整的表面。 |
(2)厚度較高,厚度0.5mm以下的導(dǎo)熱硅膠片工藝復(fù)雜,熱阻相對較高。 |
(3)低壓下具有緩沖、減震吸音的效果。 |
(3)相比導(dǎo)熱硅脂,導(dǎo)熱墊片導(dǎo)熱系數(shù)稍低。 |
(4)良好的導(dǎo)熱能力和高等級的耐壓絕緣。 |
(4)相比導(dǎo)熱硅脂,導(dǎo)熱墊片價格稍高。 |
(5)性能穩(wěn)定,高溫時不會滲油,清潔度高。 |
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2、相變導(dǎo)熱材料優(yōu)缺點
相變導(dǎo)熱材料主要指的是這種導(dǎo)熱材料可以根據(jù)溫度的不同變化,而改變導(dǎo)熱材料的形態(tài),可以從液態(tài)形式變化成固態(tài),反之也可以從固態(tài)形式變化成液態(tài)。通常情況下,這種導(dǎo)熱材料的變化溫度為四十五攝氏度,并且導(dǎo)熱性能也比較優(yōu)越。
相變導(dǎo)熱材料 |
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優(yōu)點 |
缺點 |
(1)可返修,可重復(fù)使用,涂覆厚度及形狀可按需控制 |
尚無明顯缺點。 |
(2)室溫下為固體,但在設(shè)備運行期間熔化填補微間隙(不垂流)。 |
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(3)導(dǎo)熱效果相當(dāng)于傳統(tǒng)導(dǎo)熱硅脂,性能更好。 |
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(4)極好的硅脂替代品,不存在傳統(tǒng)硅脂硅油揮發(fā)變干老化的現(xiàn)象。 |
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(5)無一般硅脂的溢膠現(xiàn)象。 |
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(6)與導(dǎo)熱硅脂相比,不存在“充氣”效應(yīng),長期使用具有高度可靠性。 |
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(7)可點膠、絲網(wǎng)印刷、手動涂覆,可完全自動化操作,大幅提高生產(chǎn)量。 |
3、導(dǎo)熱硅脂的優(yōu)缺點
導(dǎo)熱硅脂也叫做導(dǎo)熱膏,也是目前應(yīng)用比較廣泛的一種導(dǎo)熱介質(zhì)。這種材質(zhì)大多數(shù)都是膏狀液態(tài)形式出現(xiàn),其主要原料為硅油,并且還添加了一些增稠劑和其他填充劑在其中??梢杂行У脑诟鱾€電子元件之間進(jìn)行填充,起到了散熱的效果。
導(dǎo)熱硅脂 |
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優(yōu)點 |
缺點 |
(1)液態(tài)形式存在,具有良好潤濕性。 |
(1)對于大面積的涂抹起不到很好的效果。 |
(2)導(dǎo)熱性性能好、耐高溫、耐老化效果好等特性。 |
(2)產(chǎn)品長時間穩(wěn)定性不佳,經(jīng)過連續(xù)的熱循環(huán)后,會引起液體遷移,只剩下填充材料,喪失表面潤濕性,最終可能導(dǎo)致失效。 |
(3)不溶于水,不易被氧化。 |
(3)由于界面兩邊的材料熱膨脹速率不同,造成一種“充氣”效應(yīng),導(dǎo)致熱阻增加,傳熱效率降低。 |
(4)具備一定的潤滑性和電絕緣性。 |
(4)始終液態(tài),加工時難以控制,易造成污染其他部件及材料浪費,增加成本。 |
(5)成本低廉。 |
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4、導(dǎo)熱灌封膠的優(yōu)缺點
導(dǎo)熱灌封膠,常見的分為有機硅橡膠體系、環(huán)氧體系、聚安酯體系。導(dǎo)熱灌封膠在未固化前屬于液體狀,具有流動性,膠液黏度根據(jù)產(chǎn)品的性能、材質(zhì)、生產(chǎn)工藝的不同而有所區(qū)別。導(dǎo)熱電子灌封膠完全固化后才能實現(xiàn)它的使用價值,固化后可以起到防水防潮、導(dǎo)熱、保密、防腐蝕、防塵、絕緣、耐溫、防震的作用。
導(dǎo)熱灌封膠 |
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優(yōu)點 |
缺點 |
(1)具備很好的防水密封效果; |
(1)導(dǎo)熱效果一般。 |
(2)優(yōu)秀的電氣性能和絕緣性能 |
(2)工藝相對復(fù)雜。 |
(3)固化后可拆卸返修; |
(3)粘接性能較差 |
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(4)清潔度一般。 |
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5、導(dǎo)熱凝膠的優(yōu)缺點
導(dǎo)熱凝膠是雙組份預(yù)成型導(dǎo)熱硅脂產(chǎn)品導(dǎo)熱凝膠主要滿足產(chǎn)品在使用時低壓力,高壓縮模量的需求,可實現(xiàn)自動化生產(chǎn),與電子產(chǎn)品組裝時與良好的接觸,表現(xiàn)出較低的接觸熱阻和良好的電氣絕緣特性,廣泛用于電子元器件。
導(dǎo)熱凝膠 |
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優(yōu)點 |
缺點 |
(1)柔軟性與壓縮性出眾。 |
(1) 不可重復(fù)使用。 |
(2) 固化后呈彈性體,抗沖擊、抗震動。 |
(2)粘接性差。 |
(3) 固化物具有良好的導(dǎo)熱、散熱功能。 |
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(4)優(yōu)異的耐高低溫性能和電氣性能。 |
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(5)使用壽命長。 |
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6、導(dǎo)熱雙面膠的優(yōu)缺點
導(dǎo)熱雙面膠又稱導(dǎo)熱膠帶,是由壓克力聚合物填充導(dǎo)熱陶瓷粉末,與有機硅膠粘劑復(fù)合而成。具有高導(dǎo)熱和絕緣的特性,并具有柔軟性、壓縮性、服帖性、強粘性。適應(yīng)溫度范圍大,可填補不平整的表面,能緊密牢固地貼合熱源器件和散熱片,將熱量快速傳導(dǎo)出去。
導(dǎo)熱雙面膠 |
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優(yōu)點 |
缺點 |
(1)同時具有導(dǎo)熱性能和粘接性能。 |
(1)導(dǎo)熱系數(shù)比較低,導(dǎo)熱性能一般。 |
(2)具有良好的填縫性能。 |
(2)無法將過重物體粘接固定。 |
(3)外觀類似雙面膠,操作簡單。 |
(3)膠帶厚度一旦超過,與散熱片之間無法達(dá)成有效傳熱。 |
(4)一般用于某些發(fā)熱性較小的電子零件和芯片表面。 |
(4)一旦使用,不易拆卸,存在損壞芯片和周圍器件的風(fēng)險,不易拆卸徹底。 |
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(5)對粘接的表面要求高,印刷和電鍍的表面不宜用。 |
7、導(dǎo)熱石墨片的優(yōu)缺點
導(dǎo)熱石墨片是一種全新的導(dǎo)熱散熱材料,沿兩個方向均勻?qū)?,屏蔽熱源與組件的同時改進(jìn)消費類電子產(chǎn)品的性能。散熱效率高、占用空間小、重量輕,沿兩個方向均勻?qū)幔盁狳c”區(qū)域,屏蔽熱源與組件的同時改進(jìn)消費類電子產(chǎn)品的性能。
導(dǎo)熱石墨片 |
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優(yōu)點 |
缺點 |
(1)導(dǎo)熱系數(shù)高。 |
(1)不絕緣。 |
(2)材料比較薄。 |
(2)材料比較脆、沖型時損耗大。 |
(3)性價比高。 |
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(4)縱向?qū)嵝阅艹瑥?,能夠迅速消除熱點區(qū)域。 |
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