导热凝胶是以硅树脂为基材,添加导热填料及粘结材料按一定比例配置而成,并通过特殊工艺加工而成的膏状间隙填充材料10。以下是关于它的详细介绍:组成成分2:导热填料:常见的有氧化铝、氮化硼、碳纤维等,这些材料具有较高的导热系数,能够有的效传递热量,是决定导热凝胶导热性能的关键成分。基质材料:一般为硅油或有机硅树脂,具有良好的稳定性和粘附性,能够将导热填料均匀地分散在其中,形成稳定的凝胶结构。添加剂:用于调节导热凝胶的粘度、流动性和稳定性等性能,以满足不同应用场景的需求。工作原理:导热凝胶的工作原理是通过填充电子元件和散热器之间的微小缝隙,排除空气这一热的不良导体,从而形成连续的导热通道,显著提高热量从热源传导到散热器的效率2。由于其粘稠特性,它可以很好地填充各种形状的不规则表面,确保热量传导的比较大化。 导热凝胶和导热硅脂在成分、结构、导热性能、使用寿命以及施工与维护等方面均存在差异。家居导热凝胶生产企业
硅凝胶在电子电器领域的市场规模未来预计将呈现增长的趋势,以下是具体分析:市场现状应用***:硅凝胶凭借其优异的性能,如良好的绝缘性、耐高温性、耐候性以及低应力等,在电子电器领域得到了***应用,用于电子元器件的灌封、封装、粘结和保护等方面,像在智能手机、平板电脑、电视、电脑等产品中都有应用3。市场规模较大且增长稳定:随着电子电器行业的持续发展,对硅凝胶的需求也在不断增加。近年来,硅凝胶在电子电器领域的市场规模呈现出稳定增长的态势,并且占据了硅凝胶整体市场的较大份额。增长驱动因素电子电器行业发展推动需求增长消费电子领域:智能手机、可穿戴设备等消费电子产品市场规模不断扩大,产品更新换代速度快,这些产品对小型化、轻薄化、高性能的电子元器件需求持续增加,而硅凝胶能够满足这些元器件的封装和保护要求,例如为芯片提供稳定的工作环境,防止受潮、受震、受腐蚀等,从而保的障电子产品的性能和可靠性,因此消费电子领域对硅凝胶的需求将持续增长2。 推广导热凝胶装饰而导热硅脂的使用寿命相对较短,长不超过2年。
选择适合IGBT模块的硅凝胶时,需要考虑以下几个关键因素:电气性能:高介电强度:应具有足够高的介电强度,以确保在IGBT模块工作电压下能有的效绝缘,防止漏电和短路等故障,通常介电强度越高越好,比如能达到20kV/mm以上。高体积电阻率:体积电阻率要大,这样才能限制电流通过,一般体积电阻率在10^14Ω・cm以上为佳,保证IGBT模块的电气绝缘性能。热性能:耐高温:IGBT模块在工作过程中会发热,所以硅凝胶要能在较高温度下(如-40℃~200℃长期使用)保持稳定,且不发生性能退化、软化、流淌等问题,像在150℃甚至更高温度下仍能维持稳定性能。低热导率:虽然硅凝胶不是主要的导热材料,但也不能完全阻碍热量传递。低热导率的硅凝胶可以在一定程度上帮助IGBT模块散热,防止局部热量积聚,不过其热导率通常比专门的导热材料低,一般在~(m・K)左右。机械性能:低模量:模量低意味着硅凝胶柔软且富有弹性,能够更好地适应IGBT模块在工作过程中产生的热胀冷缩和机械振动,减少对芯片等部件的应力,通常模量在10MPa以下比较合适,比如只有10-3MPa。抗冲击性好:可有的效缓冲外界的冲击和震动,保护IGBT模块内部结构不受损坏,在一些振动频繁或可能受到外力冲击的应用场景中。
、电气因素电压和电流高电压和大电流会对硅凝胶产生电应力。长期在高电压和大电流下工作,硅凝胶可能会发生电发热击穿或局部放电,导致绝缘性能下降。例如,在大功率IGBT模块中,需要选择具有更高耐压和耐电流性能的硅凝胶,以确保其使用寿命。电压和电流的波动也会影响硅凝胶的寿命。频繁的电压和电流变化会使硅凝胶承受较大的电应力冲击,加速其老化过程。电磁干扰IGBT模块在工作时会产生电磁干扰,可能对硅凝胶产生影响。电磁干扰可能导致硅凝胶的分子结构发生变化,影响其性能。例如,强电磁干扰可能使硅凝胶的绝缘性能下降,增加漏电的风发热险。三、机械因素振动和冲击IGBT模块在使用过程中可能会受到振动和冲击。这些机械应力会传递到硅凝胶上,使硅凝胶产生疲劳损伤。长期的振动和冲击可能导致硅凝胶出现裂纹或与IGBT模块的结合力下降,影响使用寿命。例如,在汽车、轨道交通等领域,IGBT模块需要承受较大的振动和冲击,对硅凝胶的机械性能要求较高。安装和拆卸过程中的机械应力也可能对硅凝胶造成损伤。如果安装不当或拆卸方法不正确,可能会使硅凝胶受到过度的拉伸、压缩或剪切力,影响其使用寿命。热膨胀系数差异IGBT模块中的不同材料具有不同的热膨胀系数。 它具有良好的耐高低温性能、耐化学腐蚀性能和机械性能,能够满足各种复杂工况的要求。
新能源领域:太阳能光伏:太阳能光伏板中的电池片在将太阳能转化为电能的过程中会产生热量,如果热量不能及时散发,会影响光伏板的发电效率和寿命。导热凝胶可以用于光伏板的散热,提高光伏系统的整体性能。风力发电:风力发电机中的变流器、控制器等电子设备以及发电机的轴承等部件在工作时会产生热量,需要进行散热。导热凝胶可以应用于这些部位,提供可靠的散热解决方案,保证风力发电系统的稳定运行。储能系统:储能电池在充放电过程中会产生热量,过高的温度会影响电池的性能和寿命。导热凝胶可以用于储能电池组的散热,提高储能系统的安全性和可靠性。新能源领域:太阳能光伏:太阳能光伏板中的电池片在将太阳能转化为电能的过程中会产生热量,如果热量不能及时散发,会影响光伏板的发电效率和寿命。导热凝胶可以用于光伏板的散热,提高光伏系统的整体性能。风力发电:风力发电机中的变流器、控制器等电子设备以及发电机的轴承等部件在工作时会产生热量,需要进行散热。导热凝胶可以应用于这些部位,提供可靠的散热解决方案,保证风力发电系统的稳定运行。储能系统:储能电池在充放电过程中会产生热量,过高的温度会影响电池的性能和寿命。工业领域:硅凝胶可以作为密封材料、减震材料、润滑剂等,广泛应用于机械、汽车、航空航天等领域。智能化导热凝胶施工测量
稳定光学性能:硅凝胶具有良好的热稳定性和化学稳定性。家居导热凝胶生产企业
确定的位置与涂抹:将挤出的导热凝胶均匀地涂抹在需要散热的元器件和散热器之间,确保导热凝胶的表面与两者的表面紧密接触,尽量使导热凝胶覆盖整个散热界面,以保证热量能够充分传递。在涂抹过程中,可以使用工具如刮刀等将导热凝胶刮平,但要注意不要过度用力,以免破坏导热凝胶的结构和性能34.压实排气:使用手指或压力较小的工具轻轻地按压导热凝胶,使其与元器件和散热器的表面更加紧密贴合,同时排出导热凝胶中的空气。这一步骤对于提高导热效果非常重要,因为空气的导热系数远低于导热凝胶,残留的空气会增加热阻,影响散热效率34.固定的位置:根据具体的使用环境和要求,使用粘胶带、固定螺钉等方式将导热凝胶的位置固定好,防止其在使用过程中发生松动或移位,确保导热凝胶能够始终保持在有的效的散热位置上。 家居导热凝胶生产企业