高性能熱伝導材料の引張強度因子

ファインマテリアルが開発した高性能ホットマットはポリマー充填材である。電子、自動車、LEDデバイスに広く応用されている。ヒートマットの引張強度に影響する要素を議論する際には、まず「ポリマー」という言葉の起源から始めなければならない。

ポリマーは優れた電気絶縁性を有するため、良好な加工能力、軽量性、低コストのため、電気機器の包装材料として広く使用されている。しかし、ポリマーの熱伝導率は一般的に低い（すなわち、0.10〜0.25 W／m〜1・K−1）。エネルギー損失を低減し、デバイスの安定性を高めるためには、これらのポリマーの熱伝導率を高める必要があることが一般的に認識されている。高密度電力及びエネルギー輸送に対する電子デバイスの需要が増加するにつれて、高い熱伝導性を有する絶縁性ポリマー材料の製造が重要になってきた。ポリマーの高結晶性および配向性は、配向方向に沿った熱伝導率を大幅に高めることができるが、通常は加工が困難である。ポリマーと無機フィラーのブレンドは、電気絶縁を維持しながらポリマーの熱伝導性を高める効果的で便利な方法であり、例えば窒化ホウ素（BN）、窒化アルミニウム（AlN）、窒化ケイ素（Si 3 N 4）、酸化アルミニウム、炭化ケイ素（SiC）、二酸化ケイ素（SiO 2）などを有するポリマー複合材料は長年の研究開発に応用されてきた、Sinoguide TechnologyからのD。無機フィラー／ポリマー複合材料では、フィラー含有量の増加に伴って熱伝導率が増加する。通常、非常に高い充填剤負荷を使用して高い熱伝導性を得る。しかし、ポリマー成分を大きく変化させ、凝集体を形成する可能性があり、応力集中をもたらし、材料の引張強度、弾性率、延性を低下させることができる。

フィラーの寸法と形状も熱伝導材料の熱伝導性と機械的財産に影響する重要な要素である。R&；Sinoguide TechnologyのDチームは、異なるサイズのAl 2 O 3を用いてホットマットに充填し、最終的にナノメートルAl _ 2 O _ 3複合材料の熱伝導性と力学的財産がミクロンAl _ 2 O _ 2複合材料より優れていることを発見した。複合材料中の粒子サイズと含有量は平均粒子間ギャップを制御しており、これは熱伝導性と機械財産と関係がある。同じ粒子含有量では、より小さな粒子サイズは粒子間距離を低減し、より多くの機会に熱チャンネルを形成するのに役立つ。粒子サイズと含有量は粒子間距離と空隙周囲のマトリックスポリマーの応力状態に影響する。平均粒子間距離が適切な範囲内であると、マトリックス中に広範囲の塑性変形が起こりやすい。そのため、粒径と含有量を最適化することは、良好な合成財産を有する熱伝導性材料複合材料を製造するための便利で実行可能な方法となることができる。

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