Khám phá các vật liệu giao diện dẫn nhiệt: Loại, đặc điểm và ứng dụng
Ngày nay, với sự thu nhỏ và hiệu suất cao của thiết bị điện tử, sức mạnh của các thành phần sưởi ấm như chip đang được cải thiện liên tục,và vấn đề phân tán nhiệt đã trở thành một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự ổn định và tuổi thọ của thiết bị.Các vật liệu giao diện nhiệt (TIM), như một "cầu" kết nối nguồn nhiệt và bộ tản nhiệt, có thể lấp đầy hiệu quả các khoảng trống nhỏ giữa các giao diện,Giảm sức đề kháng nhiệt và cải thiện hiệu quả phân tán nhiệt.Tiếp theo, hãy hiểu sâu các loại và đặc điểm chính của vật liệu giao diện nhiệt.
Mỡ nhiệt
Mỡ silicon dẫn nhiệt, còn được gọi là bột xả nhiệt, là một vật liệu giao diện dẫn nhiệt giống như bột phổ biến.Nó được làm bằng nhựa silicone như ma trận và chất lấp đầy dẫn nhiệt cao (như alumina, nitrure nhôm, kẽm oxit, vv).Ưu điểm của nó nằm ở tính lỏng và ẩm ướt tốt, có thể lấp đầy đầy khoảng cách nhỏ giữa nguồn nhiệt và lò sưởi và giảm hiệu quả sức đề kháng nhiệt tiếp xúc.Độ dẫn nhiệt của mỡ silicon dẫn nhiệt thường nằm trong khoảng 1-15w/(MK),thích hợp cho việc chuyển nhiệt giữa thùng thu nhiệt và chip với yêu cầu tiêu hao nhiệt cao như CPU và GPU.Tuy nhiên, mỡ silicon dẫn nhiệt cũng có một số hạn chế.Nó không có khả năng hỗ trợ cấu trúc, và độ dày lớp phủ cần được kiểm soát chặt chẽ.Hơn nữa, trong quá trình sử dụng lâu dài, mỡ silicon có thể khô và hiệu suất của nó có thể giảm, vì vậy nó cần phải được thay thế thường xuyên.
Bàn nhiệt
Bàn nhiệtlà một loại vật liệu dẫn nhiệt giống như tấm có độ linh hoạt và độ đàn hồi nhất định, thường bao gồm ma trận polyme (chẳng hạn như cao su silicone, polyurethane, v.v.).) và chất chứa dẫn nhiệt.Theo độ cứng và hình dạng khác nhau, miếng đệm dẫn nhiệt có thể được chia thành miếng đệm dẫn nhiệt không silicon, miếng đệm dẫn nhiệt cứng cao,Ghi đệm dẫn nhiệt tự dính và nhiều loại khác.Độ dẫn nhiệt của tấm dẫn nhiệt rộng, thường là 1-12w/(MK),có thể dính chặt vào bề mặt sưởi ấm và bề mặt tiêu hao nhiệt dưới một áp suất nhất định và đóng một vai trò tốt trong đệm và giảm áp.Nó phù hợp với các thành phần điện tử nhạy cảm với căng thẳng cơ học, chẳng hạn như các mô-đun làm mát trong máy tính bảng và máy tính xách tay.Do việc lắp đặt thuận tiện, không có quy trình sơn phức tạp và tuổi thọ dài, nó dần dần trở thành một trong những lựa chọn phổ biến cho sự phân tán nhiệt của thiết bị điện tử.
Gel dẫn nhiệt
Gel dẫn nhiệt có cả tính chất lấp đầy cao của mỡ silicon dẫn nhiệt và tính linh hoạt của miếng dán dẫn nhiệt.Nó dựa trên silicone, với chất làm dày đặc đặc biệt và chất lấp đầy dẫn nhiệt cao. Khi nó không được hàn, nó giống như gel, có thể dễ dàng lấp đầy khoảng trống giao diện và tạo thành elastomer sau khi hàn.Tính dẫn nhiệt của gel dẫn nhiệt thường là 3-10w / (((MK), có lợi thế là liều lượng có thể được kiểm soát chính xác bằng quy trình phân phối,và nó có khả năng chống lão hóa tốt và ổn định cơ học sau khi khắc phục, và nó sẽ không khô và nứt, vì vậy nó phù hợp với sản xuất tự động.Nó thường được sử dụng trong điện thoại di động, thiết bị đeo thông minh và các sản phẩm điện tử khác với các yêu cầu nghiêm ngặt về không gian và tiêu hao nhiệt.
Vật liệu thay đổi pha dẫn nhiệt
Vật liệu thay đổi pha dẫn nhiệt là một loại vật liệu dẫn nhiệt đặc biệt với sự thay đổi pha trong phạm vi nhiệt độ nhất định, và sự thay đổi pha phổ biến là từ rắn sang lỏng.Trong quá trình thay đổi pha, vật liệu có thể hấp thụ hoặc giải phóng rất nhiều nhiệt tiềm ẩn, do đó đạt được chuyển nhiệt hiệu quả.Vật liệu này là rắn ở nhiệt độ phòng, khi nhiệt độ tăng lên đến điểm chuyển đổi pha, nó sẽ được biến thành một chất lỏng với độ lỏng tốt để lấp đầy khoảng trống giao diện.và tính dẫn nhiệt của nó sẽ được cải thiện đáng kể trước và sau khi chuyển đổi giai đoạn, thường đạt 5-15w/ (((MK).Vật liệu thay đổi pha dẫn nhiệt đặc biệt phù hợp với thiết bị điện tử có yêu cầu phân tán nhiệt cao và biến động lớn về công suất sưởi ấm,như sách trò chơi và máy chủ.
Chất chứa nồi dẫn nhiệt
Chất chứa nồi dẫn nhiệtlà một vật liệu dẫn nhiệt lỏng hai thành phần hoặc một thành phần,được lấp đầy trong khoảng trống hoặc khoang của thiết bị điện tử bằng quá trình nén và làm cứng để tạo thành một chất rắn có độ bền và dẫn nhiệt nhất định.Nó chủ yếu bao gồm ma trận nhựa (như nhựa epoxy, nhựa silicon, vv) và chất lấp dẫn nhiệt.CácChất chứa nồi dẫn nhiệthợp chất thường là 1-8W / (((MK), không chỉ có thể dẫn nhiệt, mà còn đóng vai trò chống nước, chống bụi, cách nhiệt và cố định cơ học.Nó thường được sử dụng trong các mô-đun năng lượng, nguồn cung cấp điện lái LED và các thiết bị điện tử khác cần niêm phong tích hợp và phân tán nhiệt.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ điện tử, các yêu cầu về vật liệu giao diện nhiệt ngày càng cao hơn.Trong tương lai, vật liệu giao diện nhiệt sẽ phát triển theo hướng dẫn dẫn nhiệt cao hơn, kháng nhiệt thấp hơn, độ dày mỏng hơn,bảo vệ môi trường nhiều hơn và tích hợp đa chức năng để đáp ứng các kịch bản ứng dụng mới và các yêu cầu kỹ thuật.
