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用于機載電子設備散熱的導熱墊片用粉體解決方案

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發表時間:2023-10-16 14:34來源:金戈新材

機載電子設備是裝在飛機上各種雷達等電子設備的總稱,主要用于實施空中警戒、偵察、保障準確航行和飛行安全等工作。然而,機載電子設備在運行時勢必會產生大量的熱量,僅依靠元器件與印制板接觸面的傳導和非接觸面的輻射的自然散熱已經不能滿足元器件的散熱需求,需要采用導熱界面材料來實現高效散熱。

常用的熱界面材料包括導熱墊片、導熱凝膠、導熱硅脂、導熱灌封膠、導熱環氧膠、導熱聚氨酯、導熱丙烯酸等?;跈C載電子設備對可靠性和一致性的高度要求,導熱墊因為操作工藝簡單、性能穩定而得到了廣泛應用。不過,由于機載電子設備運行環境較為惡劣,其對導熱墊片的性能要求較為嚴格,主要體現在高導熱、高低溫環境要求、振動要求及氣候防護要求等。

機載電子設備用導熱墊片的性能要求

導熱率:目前主流的導熱墊廠家提供的產品導熱系數一般為5 W/(m·K)和8 W/(m·K),最高可達15 W/(m·K)。

電性能:機載電子設備常用電壓包括270、115 V等,一般要求導熱墊擊穿電壓在5000 V以上,電氣強度在10 kV/mm以上,以確保元器件與散熱器的可靠絕緣。

力學性能:目前國產導熱墊密度在2.5~3.5 g/cm3之間,考慮機載電子設備一貫以來的減重需求,盡量選用低密度導熱墊。硬度指標(shore 00)范圍較大,邵氏硬度一般在30~80之間。撕裂強度指標在0.4~0.6 kN/m,選用時應盡量考慮強度較大的產品,壓縮率為25%等。

耐溫性:指導熱墊在125 ℃環境下500 h/1000 h后的熱阻,低溫性能是-55 ℃環境下500 h/1000 h后的熱阻,高低溫變化變化性能是指從-55~125 ℃、升降溫速率為10 ℃/min,極限溫度停留時間30 min,總共500 h/1000 h后的熱阻。此3項指標代表導熱墊抗高低溫及溫度變化能力,一般應選取指標變化較小的產品。

氣候環境適應性:氣候環境適應性包括鹽霧、霉菌、濕熱、淋雨、流體污染、砂塵等性能,主要證明產品滿足全壽命周期的使用要求。由于導熱墊片一般安裝在模塊內部,不直接面對氣候環境,因此該項性能可隨整機進行測試。同時,也可按相應國軍標單獨完成如鹽霧96 h、濕熱28 d或霉菌10 d等試驗,完成后對導熱墊性能進行熱阻測試。完成試驗后的導熱墊片導熱性能都存在不同程度的降低,應選取性能變化較小的導熱墊片。

導熱墊片如何才能實現以上性能?導熱粉體是關鍵。

導熱墊片是以高分子材料為基體,填充無機絕緣導熱粉體制成的復合材料?;w一般選用硅油、橡膠和樹脂類材料,導熱粉體則包括陶瓷粉體,如角形氧化鋁/準球形氧化鋁/球形氧化鋁、類球形氧化鎂、硅微粉、氧化鋅、氮化硼、耐水解氮化鋁等。然而傳統單一的導熱粉體難以滿足機載電子日趨復雜化、尖端化和智能化的要求。為此金戈新材選用合適的導熱粉體,根據每種材料的粒徑、形態,通過特殊的表面工藝處理,制備GD高導熱粉體材料。這些導熱粉體在體系中可形成最大的堆砌密度,建立致密的導熱網絡通路,從而實現高效熱傳導效率,同時粉體與樹脂相容性好,對材料的力學性能等影響小,保證導熱墊片在運行時保持良好的穩定性。目前我司開發了一系列導熱墊片用導熱劑產品:如GD-S1504A,GD-S2009A,GD-S3005A,GD-S802A,GD-S995A,GD-S11V0,GD-S11V1等,可制備導熱系數1-12W/m·K性能穩定的高導熱墊片,確保電子設備敏感的元器件或者模組必須在特定的溫度范圍內正常工作。欲知上述產品更多信息,可點擊右下方客服咨詢,致電0757-87572711,我們會安排相關人員與您盡快聯系,或直接致電業務經理。金戈新材可根據您的需求,提供定制化功能性粉體解決方案。


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