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常用非金屬導熱粉材料簡介

點擊次數:   更新時間:17/02/17 13:42:02     來源:www.linhuaijun.com關閉分    享:
常見導熱材料有很多,多數的金屬材料都是熱的良導體。本文主要給讀者介紹的不是金屬材料,是氧化物為主的各種非金屬導熱粉。目前使用的非金屬導熱材料多數為氧化鋁、氧化矽、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化矽、石墨等。在電子電路、導熱高分子材料行業尤其是以微米氧化鋁、矽微粉為主體,納米氧化鋁,氮化物做為高導熱領域的填充粉體;而氧化鋅大多做為導熱膏(導熱矽脂)填料用。
  幾種常用導熱粉的優缺點簡介:
  1、氮化鋁AlN,優點:導熱系數非常高。缺點:價格昂貴,通常每公斤在千元以上;氮化鋁吸潮後會與水反應會水解AlN+3H20=Al(OH)3+NH3,水解産生的Al(OH)3會使導熱通路産生中斷,進而影響聲子的傳遞,因此做成制品後熱導率偏低。即使用矽烷偶聯劑進行表面處理,也不能保證100%填料表面被包覆。單純使用氮化鋁,雖然可以達到較高的熱導率,但體系粘度極具上升,嚴重限制了産品的應用領域。
  2、氮化硼BN,優點:導熱系數非常高,性質穩定。缺點:價格很高,市場價從幾百元到上千元(根據産品品質不同差别較大),雖然單純使用氮化硼可以達到較高的熱導率,但與氮化鋁類似,大量填充後體系粘度極具上升,嚴重限制了産品的應用領域。聽說有國外廠商有生産球形BN,産品粒徑大,比表面積小,填充率高,不易增粘,價格極高。
  3、碳化矽SiC優點:導熱系數較高。缺點:合成過程中産生的碳及石墨難以去除,導緻産品純度較低,電導率高,不适合電子用膠。密度大,在有機矽類膠中易沉澱分層,影響産品應用。環氧膠中較為适用。
  4、α-氧化鋁(針狀)優點:價格便宜。缺點:添加量低,在液體矽膠中,普通針狀氧化鋁的最大添加量一般為300份左右,所得産品導熱率有限。
  5、α-氧化鋁(球形)優點:填充量大,在液體矽膠中,球形氧化鋁最大可添加到600~800份,所得制品導熱率高。缺點:價格較貴,但低于氮化硼和氮化鋁。
  6、氧化鋅ZnO優點:粒徑及均勻性很好,适合生産導熱矽脂。缺點:導熱性偏低,不适合生産高導熱産品;質輕,導熱粉增粘性較強,不适合灌封。
  7、石英粉(結晶型)優點:密度大,适合灌封;價格低,适合大量填充,降低成本。缺點:導熱性偏低,不适合生産高導熱産品。密度較高,可能産生分層。
  綜上,不同導熱粉填料有各自特點,選擇導熱粉填料時應充分利用各填料的優點,采用幾種填料進行混合使用,發揮協同作用,既能達到較高的熱導率,又能有效的降低成本,同時保障填料與高分子的混溶性。

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