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非金屬高導(dǎo)熱材料導(dǎo)熱系數(shù)最全匯總

目錄:媒體報(bào)道星級:3星級人氣:-發(fā)表時(shí)間:2016-10-12 14:11:00
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  在我們?nèi)粘I钪幸惶岬綄?dǎo)熱材料,多數(shù)的人都是第一時(shí)間想到金屬材料,因?yàn)榇蠖鄶?shù)金屬材料都是熱的優(yōu)良導(dǎo)體。本文主要給讀者介紹的是目前主流的非高導(dǎo)熱金屬材料,特別是氧化物為主的各種非金屬導(dǎo)熱材料。目前使用的非金屬導(dǎo)熱材料最多的主要為氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、石墨等。在電子電路、導(dǎo)熱高分子材料行業(yè)尤其是以微米氧化鋁、硅微粉為主體,納米氧化鋁,氮化物做為高導(dǎo)熱領(lǐng)域的填充粉體;而氧化鋅大多做為導(dǎo)熱膏(導(dǎo)熱硅脂)填料用。 

一下是部分非金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)列表(此表是相同條件下的測量指,同種材料不同環(huán)境下測試數(shù)值也會有所不同):

非金屬高導(dǎo)熱材料導(dǎo)熱系數(shù)

以下給大家列舉了幾種常用非金屬導(dǎo)熱材料的優(yōu)缺點(diǎn)簡介:

1、氮化鋁(AlN)

優(yōu)點(diǎn):導(dǎo)熱系數(shù)非常高,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱導(dǎo)熱沖擊材料。目前大多被用作高溫結(jié)構(gòu)件熱交換器材料。而單晶體導(dǎo)熱性能更可高達(dá) 275 W/m.K

缺點(diǎn):價(jià)格昂貴,通常每公斤在千元以上。氮化鋁吸潮后會與水反應(yīng)會水解AlN+3H20=Al(OH)3+NH3 ,水解產(chǎn)生的Al(OH)3會使導(dǎo)熱通路產(chǎn)生中斷,進(jìn)而影響聲子的傳遞,因此做成制品后熱導(dǎo)率偏低。即使用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)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(dá)到較高的熱導(dǎo)率,但體系粘度極具上升,嚴(yán)重限制了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。

非金屬導(dǎo)熱材料

(氮化鋁陶瓷散熱器)

2、氮化硼(BN)

優(yōu)點(diǎn):導(dǎo)熱性能出眾,性質(zhì)穩(wěn)定。BN不僅其結(jié)構(gòu)而且其性能也與石墨極為相似,且自身潔白,所以俗稱:白石墨。硬度僅次于金剛石,是一種超硬材料。

缺點(diǎn):價(jià)格較為高昂,市場價(jià)從幾百元到上千元(根據(jù)產(chǎn)品品質(zhì)不同差別較大),雖然單純使用氮化硼可以達(dá)到較高的熱導(dǎo)率,但與氮化鋁類似,大量填充后體系粘度極具上升,嚴(yán)重限制了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。 聽說有國外廠商有生產(chǎn)球形BN,產(chǎn)品粒徑大,比表面積小,填充率高,不易增粘,價(jià)格極高。 

3、碳化硅(SiC)  

優(yōu)點(diǎn):碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。抗氧化性較好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

缺點(diǎn):合成過程中產(chǎn)生的碳及石墨難以去除,導(dǎo)致產(chǎn)品純度較低,電導(dǎo)率高,不適合電子用膠。密度大,在有機(jī)硅類膠中易沉淀分層,影響產(chǎn)品應(yīng)用。環(huán)氧膠中較為適用。

非金屬導(dǎo)熱材料匯總

(碳化硅)  

4、α-氧化鋁 (針狀)  

優(yōu)點(diǎn):所有氧化鋁中最穩(wěn)定的物相。 晶體粒度分布均勻、純度高、高分散。其比表面低,具有耐高溫的惰性。價(jià)格實(shí)惠。

缺點(diǎn):添加量低,在液體硅膠中,普通針狀氧化鋁的最大添加量一般為300份左右,所得產(chǎn)品導(dǎo)熱率有限。 

5、α-氧化鋁(球形)  

優(yōu)點(diǎn):填充量大,在液體硅膠中,球形氧化鋁最大可添加到600~800份,所得制品導(dǎo)熱率高。  

缺點(diǎn):價(jià)格較貴,但低于氮化硼和氮化鋁。  

6、氧化鋅(ZnO)   

優(yōu)點(diǎn):粒徑及均勻性很好,適合作為生產(chǎn)導(dǎo)熱硅脂的原料成分。

缺點(diǎn):導(dǎo)熱性偏低,不適合生產(chǎn)高導(dǎo)熱產(chǎn)品;質(zhì)輕,增粘性較強(qiáng),不適合灌封。  

非金屬高導(dǎo)熱材料

(氧化鋅)

7、石英粉(結(jié)晶型)  

優(yōu)點(diǎn):密度大,適合灌封;價(jià)格低,適合大量填充,降低成本。

缺點(diǎn):導(dǎo)熱性偏低,不適合生產(chǎn)高導(dǎo)熱產(chǎn)品。密度較高,可能產(chǎn)生分層。          

通過上述的詳細(xì)講述,大家應(yīng)該知道不同填料有各自特點(diǎn),選擇填料時(shí)應(yīng)充分利用各填料的優(yōu)點(diǎn),采用幾種填料進(jìn)行混合使用,發(fā)揮協(xié)同作用,既能達(dá)到較高的熱導(dǎo)率,又能有效的降低成本,同時(shí)保障填料與高分子的混溶性。

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