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深度解析導熱凝膠背后的控溫秘訣

發(fā)布時間：

2024-12-06

近年來電子信息化發(fā)展迅速，各個元器件在工作時產生的熱量也急劇增加，而過高的溫度會影響元器件運轉效率和使用壽命，甚至會導致元器件失效，因此需要更高效的熱傳導介質。在眾多的導熱材料中，導熱硅膠片是應用最廣的材料，但對于凹凸不平的地方很難覆蓋，厚度選擇也有限制，熱阻相對于液態(tài)硅膠較大。而導熱凝膠可以解決這些問題。

?導熱凝膠?，也被稱為?導熱膏?或?導熱硅膠?，是一種具有高導熱性的黏稠物質，廣泛應用于電子設備的熱管理系統(tǒng)中?。如計算機和服務器中的處理器、顯卡等高性能元件，以及通訊設備中的基站和其他高功耗設備。它通過填補電子元件和散熱器之間的微小縫隙，排除空氣這一熱的不良導體，形成連續(xù)的導熱通道，顯著提高熱量從熱源傳導到散熱器的效率?。

導熱凝膠通常由有機硅樹脂、交聯(lián)劑、導熱填料經攪拌、混合、包封固化而成。它有單組分和雙組分兩種。其中，雙組份導熱凝膠分為A組份和B組份。A組份由有機硅樹脂、交聯(lián)劑和填料組成，B組份由有機硅樹脂、催化劑和填料組成。兩者混合固化后成為導熱凝膠。

導熱凝膠的優(yōu)點：
1、導熱凝膠擁有低應力、高壓縮模量的特點，可以壓縮成各種形狀，最低可以壓縮到100-200μm，另外導熱凝膠擠出固化后的形狀不會變，也不會流淌和塌陷，可實現(xiàn)自動化生產；
2、與電子產品組裝時有良好的接觸，表現(xiàn)出較低的接觸熱阻和良好的電氣絕緣特性;
3、物理性質受溫度影響不大，可以在較寬的溫度范圍(-40℃～+200℃)內使用。

導熱凝膠解決方案：
導熱凝膠有著優(yōu)越的熱傳遞性能，而導熱凝膠的混合脫泡則是保證其性能的一個關鍵因素。如果導熱膠的兩種組分不能實現(xiàn)完全分散，比如粉體殘留于容器底部，會影響單位體積內AB膠的混合比例，影響產品各方面的性能；并且導熱凝膠主要是油和粉的組合，當油和粉結合不好時，很容易分層（分離出來）。導熱凝膠的粉體固含量一般較高，高固含量材料分散過程中往往會產生較大熱量，使材料粘度異于正常狀態(tài)，延長檢測時間，降低了配方開發(fā)效率。

針對導熱凝膠的分散問題，首先，選擇合適的脫泡機。不同的脫泡機具有不同的特點和功能。在選擇脫泡機時，要根據(jù)膠水的性質和需要脫泡的程度來確定。不同的脫泡混合工藝和設備，直接影響了材料的物理和化學性能，這些性能決定了材料在工業(yè)中的具體應用。

那么選擇一款符合應用需求的脫泡機尤為關鍵。中毅科技研發(fā)推出ZYMC-350VS風冷款真空攪拌脫泡機（又叫非介入式材料均質機）來進行混合脫泡的方案，ZYMC-350VS風冷款是一臺結合了公轉、自轉、真空脫泡、冷卻為一體的混合脫泡機，同時具備控溫、攪拌、脫泡、測溫的功能，滿足不同粘度的材料，不破壞材料，還可以提高材料性能，滿足更高標準的應用需求。

真空攪拌脫泡機的工作原理：
公轉：承載器在設備腔體內部以高速的速度圍繞中心軸進行公轉，利用產生的離心力，使承載器內部的材料沿矢量方向運動，向下擠壓，排出氣泡。

自轉：承載器自身進行高速的自轉，在與公轉的作用力同時影響下，材料受合成力作用形成漩渦式流動，進行充分的攪拌。

脫泡：通過強大的離心力，將材料里面的氣泡壓到表面，在輔以高度真空，可把材料里面的氣泡徹底抽離。

冷卻：機器腔體內部不斷循環(huán)注入冷空氣，及時將材料因混合時摩擦產生的熱量帶走，從而控制混合的溫度，提高材料混合的效率、穩(wěn)定性，延長膠粘劑等材料的可操作時間。

實驗案例：

實驗儀器：ZYMC-350VS 風冷款

實驗材料：導熱凝膠
實驗目的：均質機混合導熱凝膠并減少混合過程中的溫升

實驗步驟：
1、準備兩組相同的材料，將材料液體組分和固體組分按同樣配比配比分別裝入兩個相同大小和材質的料杯中；
2、先使用ZYMC-350VS標準款對其中一種材料進行混合，中低轉速持續(xù)混合九次（每次1min），材料混合1-2次后已無干粉整體均勻，但混合后有明顯發(fā)熱，混合九次后溫度達50℃以上；
3、使用ZYMC-350VS風冷款用相同的參數(shù)將另一份材料混合九次，材料混合1-2次后已無干粉整體均勻，混合三次時材料溫度逐漸穩(wěn)定在40度左右，不會持續(xù)升高。

實驗圖片：

標準款混合前后

風冷款混合前后

實驗數(shù)據(jù)：

標準款

風冷款

結果分析：
1、標準款與風冷款機器都能迅速將材料混合均勻；
2、前四次混合時風冷控溫與常規(guī)混合后材料的溫升差異較?。?度左右的溫差），隨著混合次數(shù)延長，風冷的控溫效果逐漸明顯，風冷組的材料逐漸穩(wěn)定在40度左右；

3、混合九次后風冷控溫比常規(guī)混合的材料溫升低12度左右，風冷款控溫效果明顯。

蘇州中毅公司介紹：
中毅創(chuàng)立于2007年，是中國超細分領域的精密設備制造商。專注于混合、分散、脫泡、灌裝、涂布與檢測制備技術的研發(fā)、制造和銷售，致力于為客戶提供全鏈條解決方案。廣泛應用于膠粘劑、油墨涂料、電子工業(yè)、電子漿料、新能源、納米新材料、醫(yī)藥、化妝品等領域。

目前，我們擁有超過2000家國內外合作客戶，積累超過10000份實驗報告與記錄，我們的設備遍布全球超過30個國家，如：德國、英國、法國、瑞士、美國、加拿大、日本、韓國、以色列、新加坡、馬來西亞等。

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