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      金戈新材談導熱材料:「性能數據」真的那么重要嗎?
      2020年11月05日 發布 分類:人物專訪 點擊量:247
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      近年來,散熱問題一直是消費電子行業高度關注的痛點和難點,“怎么才能用好導熱材料”也成了最常被提出的問題。

      導熱系數

      對于導熱領域來說,填料不可謂不重要——尤其是聚合物材料,身為熱的不良導體必須要在其中加入大量高導熱無機填料,利用這些導熱填料自身具有的熱傳遞性,來提升材料的導熱性,最終滿足元器件的散熱要求。

      但導熱系數是否完全決定了導熱復合材料的品質呢?佛山金戈新材料股份有限公司(金戈新材)會告訴你:那不一定。

      導熱系數

      中:金戈新材 田麗權副總經理

      優秀的工藝更能決定成敗

      一款優質的導熱材料不僅需要具備高導熱系數,還需要兼具低熱阻等特性。一般來說,采用高導熱填料是提高聚合物材料導熱性能的主要方法,但是填料的導熱系數并不是影響復合材料熱阻的唯一指標。根據目前的研究來看,在基體中構建導熱通道是提高聚合物基高導熱材料導熱性能的技術關鍵。為此,可采用的手段有:

      ①研究不同類別、形貌及尺寸的填料的協同效應,獲取最佳配方

      不同的填料之間的協同效應,能使復合材料表現出比單獨一種材料更加優異的性能。比如說片狀氮化硼就存在明顯的各向異性(平面內熱導率為300W/(m·K),穿過平面的熱導率通常僅為30W/(m·K)),因此以片狀氮化硼搭配球形的六方氮化硼團聚體可促進導熱網絡形成,改善復合材料穿過平面的熱導率。

      導熱系數

      ②讓填料在基體中獲得最佳的分散、填充效果

      聚合物基體與填料的物理、化學性質存在很大差異,兩者相互接觸形成的界面較弱,容易產生缺陷,最終導致聲子在界面處散射嚴重,阻礙材料導熱性能的提高。因此一般需要對填料進行表面功能化處理,改善提高導熱填料與基體的相容性。這樣在合適(而不是一味增加)的添加量下,就能有效降低復合材料的熱阻,提高導熱能力。

      單一的導熱系數不代表全部

      上面提到的這些,其實就是金戈新材長期以來專注的工作。都說好的工匠能夠化腐朽為神奇,有了優秀工藝的加持,即便產品的性能數據似乎并不那么“好看”,但它們最終呈現出的使用效果卻能讓人驚艷。為了能更好地解釋這一點,金戈新材的田總為我們舉了個導熱硅脂的例子:

      導熱硅脂的主要作用是填充發熱器件與散熱件之間的縫隙,減小接觸熱阻。現階段為了提高硅脂的導熱系數,一般會往里添加更多的導熱填料,這么做的代價是犧牲導熱硅脂的刮涂性,刮涂性不好進而就影響排擠接觸面空氣的效果,間接增大了傳熱熱阻。如果不想犧牲導熱硅脂的刮涂性,勢必要增大導熱填料的粒徑,而這又會影響樣品的厚度,所以并不是填料導熱系數越高,復合材料熱阻就越低。

      因此,金戈新材會根據這些應用的特定需求,對填料進行更合理的搭配及表面改性處理,從而制得高性能的導熱劑產品。比如說他們的客戶在硅脂評測中,使用牌號為GD-S250A導熱劑制備的硅脂導熱系數雖僅有2.0W/(m·K),但應用在同款LED上時卻比市售的某款4.0W/(m·K)硅脂的傳熱效果更佳。

      導熱系數

      效果對比圖(來源:金戈新材)

      當然,為了保證產品的質量穩定性,除了在工藝方面積極創新改進外,金戈新材在原材料及其供應商的選擇上精益求精,確保所采用的氧化鋁、球形二氧化硅、氮化鋁、氮化硼等原材料具備高品質。同時,為了最大程度滿足品牌和客戶對技術的需求,金戈新材還會對產品進行持續優化迭代,為客戶提供全方位、個性化的高分子阻燃導熱解決方案。

      導熱系數

      綜合上文,我們不難發現金戈新材為什么有能力獲得全球光伏封裝材料的佼佼者——回天新材的認可。無論是強大的產品研發能力還是務實的技術服務精神,都是這家優秀企業展示出的一部分而已,相信在日后金戈新材還會不斷為推動5G、新能源、智能電子等產業的發展貢獻自己的一份力量。

      PS:如果你對金戈新材感興趣的話,在11月23-24日舉辦的“2020全國導熱粉體材料創新發展論壇”上,他們將派人出席并發表報告,感興趣的話歡迎到會上與他們面對面聊聊哦!

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