Zugfestigkeitsfaktoren von hochleistungsfähigen thermisch leitfähigen Materialien

Fine Materials entwickelte Hochleistungs-Thermopad ist polymergefülltes Material. Im Allgemeinen auf Elektronik-, Automobil- und LED-Geräten angewendet. Wenn wir über die Faktoren sprechen, die die Zugfestigkeit des thermischen Pads beeinflussen, sollten wir zuerst mit dem Ursprungswort "Polymer" beginnen.

Aufgrund der ausgezeichneten elektrischen Isolierung von Polymer wurde es aufgrund ihrer guten Prozessfähigkeit, ihres geringen Gewichts und der niedrigen Kosten ausgiebig als Verpackungsmaterial in elektrischen Geräten verwendet. Dennoch ist die Wärmeleitfähigkeit von Polymeren im Allgemeinen sehr niedrig (d.h. 0.10–0.25 W/m–1·K–1), und es ist allgemein anerkannt, dass die Wärmeleitfähigkeit dieser Polymere verbessert werden muss, um den Energieverlust zu senken und die Stabilität der Geräte zu erhöhen. Mit der steigenden Nachfrage nach hoher Leistungsdichte und Energieübertragung elektronischer Geräte ist die Herstellung von isolierenden Polymermaterialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit entscheidend geworden. Hohe Kristallisation und Orientierung des Polymers können die Wärmeleitfähigkeit entlang der Orientierungsrichtung erheblich verbessern, aber sie haben normalerweise Schwierigkeiten bei der Verarbeitung. Das Mischen von Polymer mit anorganischen Füllstoffen ist eine effektive und bequeme Möglichkeit, die Polymerwärmeleitfähigkeit bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der elektrischen Isolierung zu verbessern, wie Polymerverbundwerkstoffe mit Bornitrid (BN), Aluminiumnitrid (AlN), Siliziumnitrid (Si3N4), Aluminiumoxid, Siliziumkarbrid (SiC) und Siliziumdioxid (SiO2) usw. wurden in Jahren R& D von Sinoguide Technology. In den anorganischen Füllstoff-/Polymerverbundwerkstoffen steigt die Wärmeleitfähigkeit mit dem Füllstoffgehalt. Sehr hohe Füllstoffbelastung wird häufig verwendet, um eine hohe Wärmeleitfähigkeit zu erhalten. Es verändert jedoch ernsthaft die Polymerkomponente und kann Agglomerate bilden, die Spannungskonzentration und Abnahme der Zugfestigkeit, des Moduls und der Duktilität des Materials induzieren.

Füllstoffgröße und -form sind ebenfalls wichtige Faktoren für die Wärmeleitfähigkeit und die mechanischen Eigenschaften des wärmeleitenden Materials. Die R& D-Team von Sinoguide Technology verwendete Al2O3 in verschiedenen Größen, um in Wärmekissen zu füllen, und fand schließlich heraus, dass nano-große Al2O3-Verbundwerkstoffe überlegene Wärmeleitfähigkeit und mechanische Eigenschaften aufwies als das mikrogroße. Die Partikelgröße und der Gehalt im Verbund bestimmen die durchschnittliche Zwischenpartikellücke, die mit der Wärmeleitfähigkeit und den mechanischen Eigenschaften verbunden ist. Bei gleichem Partikelgehalt führen kleinere Partikelgrößen zu geringerem Interpartikelabstand und mehr Chancen für die Bildung von thermischen Bahnen. Die Partikelgröße und der Partikelgehalt beeinflussen den Abstand zwischen den Teilchen und den Spannungszustand des Matrixpolymers, das die Hohlräume umgibt. Wenn der mittlere Abstand zwischen den Teilchen in einem geeigneten Bereich liegt, kann eine umfangreiche plastische Verformung in der Matrix leicht induziert werden. Dementsprechend kann die Optimierung der Partikelgröße und des Partikelgehalts eine bequeme und praktikable Möglichkeit sein, Verbundwerkstoffe mit guten synthetischen Eigenschaften für die wärmeleitenden Materialien vorzubereiten.

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