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什麽是導熱矽膠,導熱矽膠特性及應用
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什麽是導熱矽膠,導熱矽膠特性及應用

2024.05.22 10:32:04   Clicks

導熱矽膠是一種具有高導熱性能的矽基材料,廣泛應用於(yu) 需要高效散熱的電子設備和工業(ye) 應用中。它主要用於(yu) 填充電子器件和散熱器之間的空隙,增加接觸麵積,降低熱阻,從(cong) 而提高散熱效率。導熱矽膠具有優(you) 異的熱傳(chuan) 導性、電絕緣性、柔韌性和耐候性,成為(wei) 電子設備散熱管理的重要材料。



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導熱矽膠的類型


導熱矽膠根據不同的應用需求和使用方式,主要分為(wei) 以下幾種類型:


1、導熱矽脂


導熱矽脂是一種粘稠狀的導熱介質,通常用於(yu) 填充處理器和散熱器之間的空隙。它具有良好的導熱性能和電絕緣性能,易於(yu) 塗抹和使用,廣泛應用於(yu) 計算機、手機、LED燈等電子設備中。


2、導熱矽膠墊


導熱矽膠墊是由導熱矽膠材料製成的柔性墊片,通常用於(yu) 填充不規則表麵之間的空隙。它具有良好的壓縮性能和回彈性,可以均勻分布壓力和熱量,常用於(yu) 電源模塊、功率半導體(ti) 、汽車電子等領域。


3、導熱灌封膠


導熱灌封膠是一種液態的導熱矽膠材料,通過灌封方式填充電子元件和外殼之間的空隙。它在固化後形成具有一定強度和彈性的固體(ti) ,具有優(you) 異的導熱性和防護性能,適用於(yu) 高功率電子設備、變壓器、傳(chuan) 感器等的灌封保護。


4、導熱矽膠片


導熱矽膠片是由導熱矽膠材料製成的薄片狀產(chan) 品,具有優(you) 異的導熱性和電絕緣性,適用於(yu) 貼附在熱源和散熱器之間,廣泛應用於(yu) 電子產(chan) 品、通信設備、家用電器等領域。


導熱矽膠的特性和優勢


導熱矽膠具有許多優(you) 異的特性,使其成為(wei) 電子設備散熱管理的理想選擇。以SIPA 9550 高導熱矽膠為(wei) 例:下是導熱矽膠的主要特性和優(you) 勢:


▶ 單組分半觸變流體(ti)

▶ 導熱率2.2W/mK

▶ 灰色有機矽粘合劑

▶ 快速加熱固化

▶ 無需底塗就可以對大多數的 基材進行粘合,例如金屬,玻 璃,陶瓷等

▶ 加成體(ti) 係,無固化副產(chan) 物  通過 ROHS\REACH 認證

▶ 符合阻燃 UL 94 V-0

▶ 在-50℃~+280℃的溫度範 圍內(nei) 保持彈性和穩定


在導熱應用的方向,對比與(yu) 導熱墊片/ gap filler/ RTV 矽膠/導熱矽脂,有著非常顯著的優(you) 勢:


導熱填縫劑導熱墊片rtv導熱矽膠導熱矽脂


a. 導熱墊片需要裁切,使用時需要鎖螺絲(si) 固定;

b. gap filler,無粘接力,固化後類似墊片緩衝(chong) ;

c. RTV 導熱矽膠,室溫固化,有粘接力,固化時間極長;

d. 導熱矽脂,高溫下會(hui) 遊離,長時間老化會(hui) 幹化,導熱變差;

e. SIPA 9550, 120℃ 30mins 固化,形成高導熱粘接力彈性緩衝(chong) 體(ti) 。


導熱矽膠的應用


導熱矽膠在現代電子工業(ye) 中有著廣泛的應用,主要包括以下幾個(ge) 方麵:


1、計算機和通信設備


在計算機和通信設備中,導熱矽膠廣泛應用於(yu) 處理器、顯卡、芯片組等高發熱量元件的散熱。導熱矽脂常用於(yu) CPU和散熱器之間的熱傳(chuan) 導,導熱矽膠墊和導熱矽膠片用於(yu) 其他芯片和散熱器之間的熱傳(chuan) 導,提高設備的散熱效率和穩定性。


2、LED照明


LED照明設備中,導熱矽膠用於(yu) 填充LED芯片和散熱基板之間的空隙,確保熱量迅速傳(chuan) 導到散熱器,防止LED芯片過熱,延長其使用壽命。導熱灌封膠還用於(yu) LED驅動電源的灌封保護,提供導熱和電絕緣性能。


3、電源模塊和變壓器


在電源模塊和變壓器中,導熱矽膠用於(yu) 灌封和保護內(nei) 部電子元件,提高其散熱性能和機械強度。導熱矽膠墊和導熱矽膠片用於(yu) 填充電源模塊和散熱器之間的空隙,確保熱量高效傳(chuan) 導。


4、汽車電子


汽車電子設備中,導熱矽膠用於(yu) 填充電動汽車電池、控製模塊、傳(chuan) 感器等高發熱量元件和散熱器之間的空隙,提供高效的散熱和電絕緣保護。導熱矽膠的耐高低溫性能和抗老化性能,使其特別適用於(yu) 汽車電子領域的應用。


5、工業控製設備


在工業(ye) 控製設備中,導熱矽膠用於(yu) 填充和保護各種電子元件和電路板,確保其在高溫和惡劣環境下的穩定運行。導熱矽膠墊和導熱矽膠片用於(yu) 填充電路板和散熱器之間的空隙,提高設備的散熱效率。


導熱矽膠的使用方法


導熱矽膠的使用方法根據其類型和應用場合的不同而有所區別。以下是幾種常見導熱矽膠的使用方法:


表麵預處理


為(wei) 了達到最好的粘結效果,所有表麵都必須用合適的溶劑,可以用石腦油、 甲基乙基酮(MEK)、酒精、SIPA CLEANER 20等,進行清潔和脫脂處理,並確保所有溶劑都被揮發。 一般情況下也可以對未經溶劑處理的表麵進行粘結,但其結果將取決(jue) 於(yu) 基 材表麵的受汙程度和基材的本質。 對於(yu) 較難粘接的材質,例如 環氧塑粉/聚酯/鍍鋅板的粘接, 可使用 拜 高高材專(zhuan) 製的底塗 SIPA 1262/ 1269 進行處理,待表麵基本晾幹後即可施膠。 


攪拌 


在長期儲(chu) 存後,有些填料也 許會(hui) 沉積在容器底部,液位表麵會(hui) 出現清液。對於(yu) 隻裝包裝則直接將表麵清液擠出後再進行使用, 性能不發生變化。 


如何應用 


SIPA ® 9550 塗於(yu) 經過 處理的表麵並相互粘合。所需的 點膠設備視用戶的情況而定。

 

點膠工藝
點膠工藝

鋼網印刷
鋼網印刷

          

固化 


為(wei) 了完全固化,更重要的是 取得最佳的粘合效果,應該采用如下的固化程序: 10g 膠料堆積的前提下:150℃下 25 分鍾,135℃下 35 分鍾或 120℃下 60 分鍾。 較大的部件以及較大規模的裝配可能需要較長的時間以達到固化的溫度。 通過升溫或者延長固化時間以達到固化的目的。 通過直接加熱方法,例如紅外燈,加熱元件或對粘結的部件進行直接加熱, 可使固化的時間縮短。在其完全固化以前,不要將 SIPA ® 9550 暴露在 200℃ 以上的溫度下,以免產(chan) 生固化物中大量氣泡。 


兼容性


在某些情況下,SIPA ® 9550 粘接一些塑料和橡膠可能達不到最佳的固化性 能。如果預先對基材用溶劑處理或在高於(yu) 固化溫度下略微烘烤,可較好地解決(jue) 此問題。預處理處理劑請聯係我司。 某些化學品,固化劑和增塑劑將會(hui) 抑製固化,包括: - 有機錫化合物 - 包含有機錫化合物的矽橡膠 - 硫,聚硫,聚碸及其他含硫材料 - 胺,氨酯,酰胺,疊氮化物



導熱矽膠


導熱矽膠的選型與購買


在選擇和購買(mai) 導熱矽膠時,需要考慮以下幾個(ge) 因素:


1、導熱性能


根據具體(ti) 應用的散熱要求,選擇導熱係數合適的導熱矽膠。一般來說,導熱係數越高,導熱性能越好,但價(jia) 格也相對較高。


2、電絕緣性能


對於(yu) 需要電絕緣保護的應用,選擇具有良好電絕緣性能的導熱矽膠。一般導熱矽膠的電絕緣性能都較好,但仍需根據具體(ti) 應用需求進行選擇。


3、使用環境


根據使用環境的溫度範圍、濕度、紫外線暴露等因素,選擇具有耐高低溫、耐候性和抗老化性能的導熱矽膠,確保其在使用環境中的長期穩定性。


4、操作便捷性


根據具體(ti) 操作需求,選擇操作便捷、易於(yu) 使用的導熱矽膠。例如,對於(yu) 需要頻繁更換或維護的應用,選擇易於(yu) 塗抹和拆卸的導熱矽脂或導熱矽膠墊;對於(yu) 需要長期密封保護的應用,選擇固化後的導熱灌封膠。


5、品牌和質量


選擇知名品牌和質量可靠的導熱矽膠產(chan) 品,確保其性能穩定、質量可靠。可以通過查看產(chan) 品的技術參數、用戶評價(jia) 和實際應用案例來評估產(chan) 品的質量和可靠性。


導熱矽膠的未來發展趨勢


隨著電子設備功率密度的不斷增加和散熱管理需求的提升,導熱矽膠的未來發展趨勢主要體(ti) 現在以下幾個(ge) 方麵:


1、提高導熱性能


未來導熱矽膠的發展將著重於(yu) 提高其導熱性能,滿足高功率電子設備的散熱需求。通過改進材料配方和製造工藝,進一步提高導熱係數和熱傳(chuan) 導效率,降低熱阻和接觸熱阻。


2、提升電絕緣性能


隨著電子設備的集成度和複雜度增加,導熱矽膠在提供高效散熱的同時,還需要具備更高的電絕緣性能。未來將通過改進材料配方和工藝,進一步提高導熱矽膠的擊穿電壓和電絕緣性能,確保其在高電壓和高頻環境下的安全性。


3、增強環境適應性


未來導熱矽膠的發展將更加注重其在各種惡劣環境下的穩定性和耐久性。通過改進材料配方和工藝,提高其耐高低溫、耐濕、耐紫外線和抗老化性能,確保其在各種環境條件下的長期穩定性和可靠性。


4、改進操作便捷性


未來導熱矽膠的發展將更加注重操作便捷性和用戶體(ti) 驗。通過改進產(chan) 品設計和包裝,提高其易用性和操作便捷性,降低用戶的操作難度和時間成本。例如,開發更加便捷的塗抹工具和混合設備,提高導熱矽膠的塗抹和灌封效率。


5、綠色環保


未來導熱矽膠的發展將更加注重綠色環保,符合環保法規和標準。通過改進材料配方,減少有害物質的使用,開發無毒、無味、無汙染的導熱矽膠產(chan) 品,降低對環境的影響,確保其在生產(chan) 、使用和廢棄過程中的環保性。


結論


導熱矽膠作為(wei) 電子設備散熱管理的重要材料,具有高導熱性能、電絕緣性能、柔韌性、耐高低溫性和耐候性等優(you) 異特性,廣泛應用於(yu) 計算機、通信設備、LED照明、電源模塊、汽車電子和工業(ye) 控製設備等領域。根據具體(ti) 應用需求,選擇合適類型的導熱矽膠,並遵循正確的使用方法,可以顯著提高電子設備的散熱效率和可靠性。


未來導熱矽膠的發展將著重於(yu) 提高導熱性能、提升電絕緣性能、增強環境適應性、改進操作便捷性和實現綠色環保。通過不斷創新和改進,導熱矽膠將在現代電子工業(ye) 中發揮更加重要的作用,滿足日益增長的散熱管理需求,確保電子設備在各種環境條件下的穩定運行。