Ako si vybrať správny materiál rozhrania tepelnej vodivosti
Stále viac elektrotechnických dizajnérov čelí problémom tvaru zariadenia alebo rozptylu tepla, ale nemusia byť oboznámení s výberom materiálov rozhrania na vedenie tepla na trhu, ani s tým, ako vybrať správnu zmes materiálov na riešenie špecifických výziev v oblasti dizajnu. Du Bonlaird High Performance Materials Department poskytuje rôzne možnosti materiálov na tepelnú vodivosť, ktoré môžu pomôcť dizajnérom vyriešiť zložité problémy s vedením tepla. Tieto riešenia sú použiteľné v automobiloch, telekomunikáciách, dátových centrách, systémoch konverzie energie a mnohých ďalších produktoch.
Tepelne vodivý materiál rozhrania je určený na zabezpečenie rovnomerného tepelného kontaktného povrchu pre dva protiľahlé povrchy, najmä medzi prvkami a ich stykovými povrchmi radiátorov. V minulosti dizajnéri systémov zvyčajne používali ventilátory a/alebo radiátory ako všeliek na riešenie väčšiny problémov s chladením špecifických prvkov. Je to preto, že väčšina tepla sa generuje vo veľkých napájacích zdrojoch alebo veľkých procesoroch. Obidva sú dostatočne veľké na to, aby sa do nich zmestil tento druh chladiaceho zariadenia. Aj v novej generácii systémov, ktorými prúdi nútený vzduch, je stále problém, ako rýchlo odviesť teplo z komponentov do radiátora. Materiál rozhrania na vedenie tepla poskytuje riešenie vedenia tepla vyplnením medzery medzi opracovanými povrchmi, aby sa zabezpečil rovnomerný kontakt a vysoká účinnosť prenosu tepla. Rovnaká metóda je použiteľná aj v prípade, keď sa plášť používa ako chladič.
Druhy materiálov a zlúčenín tepelne vodivých rozhraní:
Tekuté dávkovacie tesniace materiály, ktoré sú bežnejšie známe ako termálna pasta, termálny gél alebo termálna pasta. Tieto materiály možno priamo aplikovať na komponenty ako lepidlá na radiátory; Kvôli obtiažnosti opätovného spracovania sa zriedka používajú ako styčné materiály pre škrupiny. Tieto materiály môžu byť zmiešané s keramickými plnivami, kovovými alebo oxidovými plnivami, aby sa dosiahla vysoká tepelná vodivosť.
Tepelné mazivo a materiál na zmenu fázy; Tepelné mazivo je možné získať použitím sieťotlačového roztoku na získanie menšej hrúbky lepiacej vrstvy. Vazelína so zmenou fázy je pokročilejšou alternatívou k tepelnej paste a prostredníctvom optimalizácie možno dosiahnuť maximálnu rýchlosť prenosu tepla v rámci špecifického teplotného rozsahu. Tieto materiály sa zvyčajne používajú na radiátory, ktoré sú upevnené mechanickou silou a upevnené na mieste pod stálym tlakom. Počas prevádzky materiály s fázovou zmenou tuhnú alebo skvapalňujú do viskóznej vrstvy, pričom uvoľňujú alebo absorbujú latentné teplo oddelene. Tieto materiály s vysokou priľnavosťou je možné tlačiť pomocou sieťotlače, aby sa dosiahla minimálna hrúbka lepiacej vrstvy.
Tepelná podložka: Tieto predtvarované pevné materiály sa veľmi jednoducho používajú a môžu byť tiež integrované do procesu automatickej montáže. Hoci tepelne vodivá podložka má vo všeobecnosti predtvarovaný tvar, môže byť tiež vyrezaná podľa požadovanej veľkosti. Sú vhodné pre použitie na plošných prvkoch na pripojenie radiátora, alebo priamo pripevnené k plášťu.
Existuje množstvo špecifikácií materiálov použiteľných pre materiály s tepelnou vodivosťou. Tepelná vodivosť materiálov alebo tepelný odpor poskytovaných produktov sú hlavné materiálové vlastnosti, ktoré je potrebné zvážiť, pretože túto hodnotu možno použiť ako cieľ návrhu pri simulácii alebo niektorých základných výpočtoch. Okrem materiálových charakteristík by dizajnéri mali zvážiť aj automatizovaný proces montáže vo výrobnom procese, ako aj výrobné pohodlie pri integrácii špecifických riešení do PCBA alebo krytu.
