EN
Techniniai reikalavimai aliuminio milteliams, naudojamiems šilumai laidžiajam silikonui, daugiausia apima šiuos aspektus:
Chiminis sudėtis:
Aliuminio grynumas: aliuminio kiekis paprastai turi būti ne mažesnis kaip 99,0 %. Aukštos kokybės taikymo srityse gali būti reikalaujama dar didesnio grynumo – iki 99,5 % arba daugiau.
Nešvarumų kiekis: Nešvarumai, tokie kaip silicio dioksidas, geležies oksidas ir natrio oksidas, turi būti griežtai kontroliuojami. Pavyzdžiui, jų kiekis neturi viršyti 0,10 %, kiekis neturi būti didesnis nei 0,03 %, o kiekis turi likti žemiau 0,05 %. Tarp šių nešvarumų yra pagrindinis kenksmingas nešvarumas, nes jis gali neigiamai paveikti silikonų elektrines savybes.
Drėgmės kiekis: Drėgmės kiekis paprastai apribojamas iki 0,10 % arba mažiau, kad būtų išvengta neigiamų poveikių ruošiant ir naudojant silikoną.
Fiziniai parametrai:
Dalelių dydis: Vidutinis dalelių dydis turi būti kontroliuojamas tam tikrame tinkamame intervale, paprastai nuo 0,1 iki 100 μm, priklausomai nuo konkrečių taikymo reikalavimų. Pavyzdžiui, tam tikruose šiluminės laidumo silikonuose naudojamo aliuminio oksido miltelių vidutinis dalelių dydis svyruoja nuo 5 iki 10 μm. Kitais atvejais naudojamas nanoskopinis aliuminio oksido miltelių mišinys, kurio dalelių dydis paprastai siekia apie 100 nm.
Kristalinė struktūra:
α-fazės aliuminio oksidas turi šešiakampę kristalinę struktūrą, kuri yra tankiausia iš visų aliuminio oksido fazių, užtikrinant puikią elektrinę izoliaciją ir aukštą šiluminę laidumą. Todėl šiluminį laidumą užtikrinančiam silikonui skirtam aliuminio oksido miltelių α-fazės turinys paprastai turi būti ne mažesnis kaip 95,0 %.
Morfologija: Aliuminio oksido kristalų morfologijos paprastai apima vabzdžišką („širmės pavidalo“), plokščią ir sferinę formas. Šiuo metu sferinis aliuminio oksidas yra pagrindinis pasirinkimas aukšto šiluminio laidumo izoliacinėms medžiagoms pildyti. Dėl žemesnės paviršiaus energijos sferiniai dalelių pavidalai vienodai išsisklaido matricoje, leidžia pasiekti aukštą pildymo lygį, sumažina sistemos klampumą ir padidina silikono lankstumą.
Alyvos absorbcijos vertė: Alyvos absorbcijos vertė veikia aliuminio oksido miltelių ir silikono matricos maišymo suderinamumą. Ši vertė skiriasi priklausomai nuo produkto rūšies, tačiau bendrai ji turi būti 12–26 g/100 g ribose.
Virsmo savybės:
Paviršiaus modifikacija: Neapdorota aliuminio oksido medžiaga turi stiprią paviršiaus poliarumą, todėl jos vienodas išsisklaidymas polimerinėse matricose yra sudėtingas. Dideli kiekiai taip pat gali padidinti kietumo gumos klampumą ir pabloginti mechanines savybes. Todėl dažniausiai reikia modifikuoti aliuminio oksido miltų paviršių. Dažniausiai naudojami paviršiaus modifikavimo agentai yra silano jungiamieji agentai. Šis apdorojimas sumažina aliuminio oksido paviršiaus poliarumą ir pagerina jo suderinamumą bei išsisklaidymą silikoninėje matricoje, taip gerinant tiek šiluminį laidumą, tiek mechanines silikoninės produkcijos savybes.
Dalelių dydžio poveikis veikimui
Dalelių dydis yra vienas pagrindinių veiksnių, įtakojančių šiluminį, mechaninį ir perdirbimo pobūdį šilumai laidžioje silikoninėje medžiagoje. Skirtingi dalelių dydžio intervalai daro skirtingą poveikį – nuo mikroskopinės supakuotės struktūros iki makroskopinės galutinės naudojimo savybės, kaip išsamiai aprašyta toliau:
Poveikis šiluminėms savybėms
Tai yra svarbiausias veiksnys, kurio pagrindinė logika remiasi tuo, kaip dalelių dydis nulemia šilumos laidumo kelių formavimo efektyvumą.
Didelio dydžio aliuminio oksido milteliai (10–100 μm): Didelės dalelės turi mažiau sąlyčio taškų tarp jų ir ilgesnius atskirus laidumo kelius. Užpildymo metu šilumos tinklo tęstinumas yra santykinai prastas, todėl šilumos laidumas pagerėja tik nedidelėmis dalimis. Tačiau didelės dalelės užima pagrindinius tuščiuosius tarpus silikoninėje matricoje, sukuriant bazinę struktūrą vėlesniam mažesnių dalelių užpildymui.
Vidutinio dydžio aliuminio oksido milteliai (1–10 μm): Kaip populiariausias šilumą laidžių silikonų pasirinkimas, vidutinio dydžio dalelės suteikia subalansuotą dydį, kuris matricoje sudaro santykinai nuolatinius šilumos grandininius ryšius, tuo pat metu užpildydamos tarpus tarp didesnių dalelių. Naudojant juos kartu su kitais dydžiais, šilumos kelių tankis žymiai padidėja, pasiekiant optimalų šilumos laidumą.
Mažojo / nanoskopinio aliuminio oksido milteliai (0,1–1 μm): Nanoskopiniai dalelių dydžiai pasižymi dideliu specifiniu paviršiaus plotu ir aukšta paviršiaus energija, todėl jie linkę susikaupti į krūvelius. Bloga dispergavimo kokybė gali sukurti šilumos „salas“, kurios sumažina šiluminį naudingumą. Tačiau tinkamai išsklaidytos šios ultra smulkios dalelės užpildo mikroskopines tarpas tarp vidutinio ir didelio dydžio dalelių, sukuriant tankesnę šiluminę tinklinę struktūrą, kuri žymiai padidina bendrą šiluminį laidumą.
Poveikis apdorojimo veikimui
Apdorojimo veikimas daugiausia atsispindi silikonų klampumo ir tekėjimo savybėse, tiesiogiai veikiančiose gamybos procesus, tokius kaip maišymas, formavimas ir dengimas.
Didelio dydžio dalelės: Didelės dalelės turi mažesnį specifinį paviršiaus plotą ir mažesnį sąveikos plotą su silikonine matrica, todėl sistemos klampumas yra žemas, o tekėjimas puikus. Tai leidžia lengviau pasiekti aukštą pildymo kiekį, todėl tokios dalelės tinka termiškai laidžių silikoninių padų ir šilumos perduodančių putty gamybai, kur reikalingas didelio ploto taikymas.
Mažos / nanometrinio dydžio dalelės: Dėl didelio specifinio paviršiaus ploto ir stiprios paviršiaus poliarumo mažos / nanometrinio dydžio dalelės stipriai sąveikauja su silikonine matrica. Tai lemia staigų sistemos klampumo padidėjimą ir prastą tekėjimą, todėl apdorojimas tampa sudėtingesnis. Paprastai reikia paviršiaus modifikacijos (pvz., silano jungiamųjų agentų apdorojimo), kad būtų sumažintas klampumas ir pagerinta apdorojimo galimybė.
Poveikis mechaninėms savybėms
Termiškai laidžaus silikono mechaniniai savybės – pvz., tempimo stiprumas, nutraukimo pailgėjimas ir kietumas – glaudžiai susiję su aliuminio oksido miltelių dalelių dydžiu.
Didelio dydžio dalelės: Didelės dalelės silpniau sąveikauja su silikoninės matricos paviršiumi ir dažniausiai veikia kaip įtempimo koncentracijos taškai. Tai lemia tiek tempiamosios stiprybės, tiek nutraukimo pailgėjimo sumažėjimą, taip pat didesnį kietumą ir mažesnį lankstumą.
Mažos / nanometrinio dydžio dalelės: Kai mažos dalelės vienodai išsklaidomos, jos padeda vienodai paskirstyti įtempimą ir sukurti stipresnę sąveiką su matrica. Tai žymiai padidina silikoninės medžiagos tempiamąją ir plyšimo stiprybę, išlaikant gerą lankstumą. Priešingai, susigrupavusios nanodalelės dar labiau pablogins mechanines savybes.
Poveikis elektrinei izoliacijai ir išvaizdai
Elektros izoliacija: α-fazės aliuminio oksidas natūraliai turi puikių izoliacinių savybių, todėl dalelių dydis tiesiogiai mažai veikia elektros izoliaciją. Tačiau jei nanodalelės susigrupuoja, tarp jų susidarančios mikrošaltos gali šiek tiek sumažinti tūrinę varžą. Kita vertus, vienodai paskirstytos didelės dalelės užtikrina stabilesnę izoliacinę našumą.
Išvaizda: mažesnių dalelių naudojimu paremtas šilumos laidus silikonas turi smulkesnį ir lygesnį paviršiaus sluoksnį, todėl yra idealus tiksliai elektroninių komponentų supakuojimui. Priešingai, didelės dalelės sukelia grubesnį paviršiaus tekstūrą ir mažesnį blizgesį.
Praktikoje gamyboje retai naudojamas vienas aliuminio oksido miltelių dalelių dydis. Dažniausiai taikoma daugiamodė dydžių pasiskirstymo schema („Didelės + Vidutinės + Mažos“). Šis požiūris maksimaliai padidina šilumos laidumą, tuo pat metu subalansuodamas sistemos klampumą ir mechanines savybes, kad būtų tenkinamos įvairių taikymo situacijų reikalavimai.
Sužinokite, kaip mūsų specializuoti aliuminio oksido milteliai gali pagerinti jūsų šilumos sąsajos medžiagas, apsilankydami mūsų svetainėje jau šiandien adresu www.greatsunaopeng.com .
