Kako izbrati pravi vmesnik za toplotno prevodnost
Vedno več električnih načrtovalcev se sooča z izzivi oblike opreme ali odvajanja toplote, vendar morda niso seznanjeni z izborom materialov vmesnikov za toplotno prevodnost na trgu, niti s tem, kako izbrati pravilno mešanico materialov za reševanje posebnih izzivov oblikovanja. Oddelek za visoko zmogljive materiale Du Bonlaird ponuja različne možnosti vmesnikov za toplotno prevodnost, ki lahko oblikovalcem pomagajo rešiti zapletene izzive toplotne prevodnosti. Te rešitve so uporabne za avtomobile, telekomunikacije, podatkovne centre, sisteme za pretvorbo energije in številne druge izdelke.
Toplotno prevodni vmesni material je namenjen zagotavljanju enakomerne toplotne kontaktne površine za dve nasprotni površini, zlasti med elementi in njihovimi nasprotnimi površinami radiatorjev. V preteklosti so načrtovalci sistemov običajno uporabljali ventilatorje in/ali radiatorje kot zdravilo za reševanje večine težav s hlajenjem na določenih elementih. To je zato, ker se večina toplote ustvari v velikih napajalnikih ali velikih procesorjih. Oba sta dovolj velika, da sprejmeta to vrsto hladilne opreme. Tudi pri novi generaciji sistemov, skozi katere teče prisilni zrak, še vedno obstaja problem, kako hitro odvesti toploto od komponent do radiatorja. Vmesni material za toplotno prevodnost zagotavlja rešitev za toplotno prevodnost tako, da zapolni režo med strojno obdelanimi površinami, da se zagotovi enakomeren stik in visoka učinkovitost prenosa toplote. Enaka metoda velja tudi za primer, ko se lupina uporablja kot hladilnik.
Vrste toplotno prevodnih vmesnikov in spojin:
Tesnilni materiali za doziranje tekočine, ki so bolj znani kot termalna pasta, termalni gel ali termalna mast. Te materiale je mogoče neposredno nanesti na komponente kot lepila za radiatorje; Zaradi težav pri ponovni obdelavi se le redko uporabljajo kot vmesniki za lupine. Te materiale lahko mešamo s keramičnimi polnili, kovinskimi ali kovinskimi oksidnimi polnili, da dosežemo visoko toplotno prevodnost.
Termična pasta in material za fazno spremembo; Termo mast lahko pridobimo z uporabo sitotiska, da dobimo manjšo debelino lepilne plasti. Fazno spremenljiva mast je naprednejša alternativa termalni masti in z optimizacijo je mogoče doseči največjo stopnjo prenosa toplote v določenem temperaturnem območju. Ti materiali se običajno uporabljajo za radiatorje, ki so pritrjeni z mehansko silo in pritrjeni na svoje mesto pod stalnim pritiskom. Med delovanjem se materiali s fazno spremembo strdijo ali utekočinijo v viskozno plast, pri čemer ločeno sproščajo ali absorbirajo latentno toploto. Te materiale z visoko lepilno plastjo je mogoče natisniti s sitotiskom, da se doseže najmanjša debelina lepilne plasti.
Thermal Pad: Ti predhodno oblikovani trdni materiali so zelo enostavni za uporabo in jih je mogoče vključiti tudi v samodejni postopek sestavljanja. Čeprav ima toplotno prevodna blazinica na splošno predhodno oblikovano obliko, jo je mogoče tudi izrezati glede na zahtevano velikost. Primerni so za uporabo na ravninskih elementih za povezavo radiatorja ali neposredno pritrjeni na ohišje.
Obstajajo različne specifikacije materialov, ki se uporabljajo za toplotno prevodne vmesnike. Toplotna prevodnost materialov ali toplotna odpornost zagotovljenih izdelkov sta glavni lastnosti materiala, ki ju je treba upoštevati, ker se ta vrednost lahko uporabi kot cilj načrtovanja pri simulaciji ali nekaterih osnovnih izračunih. Poleg lastnosti materiala bi oblikovalci morali upoštevati tudi avtomatiziran postopek sestavljanja v proizvodnem procesu, pa tudi proizvodno udobje integracije posebnih rešitev v PCBA ali ohišje.
