導(dǎo)熱硅脂工業(yè)應(yīng)用中的7大性能參數(shù)
當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中，精細(xì)化學(xué)品材料中的導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用十分廣泛，是一種比不可少的原料。所以，這就要求我們必須詳細(xì)了解它的相關(guān)性能參數(shù)及其含義，才能大致上可以判斷一款導(dǎo)熱硅脂產(chǎn)品的性能高低。東莞三邦化學(xué)是日本信越公司的授權(quán)代理商，提供多種具有無腐蝕、熱傳導(dǎo)性等多功能的信越有機(jī)硅導(dǎo)熱硅脂，其主要是具有良好的導(dǎo)熱和粘接性，有效的填充散熱器件和熱源之間的空隙。今天就為大家來詳細(xì)講講導(dǎo)熱硅脂的7大應(yīng)用性能。
一、導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用性能-導(dǎo)熱系數(shù)
導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱系數(shù)的單位為W/m·K(或W/m·℃)，表示截面積為1平方米的柱體沿軸向1米距離的溫差為1開爾文(K=℃+273.15)時(shí)的熱傳導(dǎo)功率。數(shù)值越大，表明該材料的熱傳遞速度越快，導(dǎo)熱性能越好。各種物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)相差很大，其根本原因在于不同的物質(zhì)其導(dǎo)熱機(jī)理存在著差異。一般而言，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)最大，非金屬和液體次之，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)最小。導(dǎo)熱系數(shù)小于等于0.055W/m·K的材料稱為高效絕熱材料，大于等于500W/m·K的料稱為高效導(dǎo)熱材料。比如銀的導(dǎo)熱系數(shù)為420.銅為383.鋁為204.水的導(dǎo)熱系數(shù)為0.58左右，而空氣的只有0.023左右，目前主流導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱系數(shù)均大于1W/m·K，優(yōu)秀的可達(dá)到6W/m·K以上，是空氣的200倍以上。但是和銅鋁這些金屬材料相比，導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱系數(shù)只有它們的1/100左右，換而言之，在整個(gè)散熱系統(tǒng)中，硅脂層其實(shí)是散熱瓶頸之所在。
二、導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用性能-傳熱系數(shù)
導(dǎo)熱硅脂傳熱系數(shù)指在穩(wěn)定傳熱條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)流體溫差為1℃(或1K)，1小時(shí)內(nèi)通過1平方米面積傳遞的熱量，單位是W/㎡·K(或W/㎡·℃)。注意傳熱系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)是兩個(gè)不同概念，在導(dǎo)熱硅脂中，應(yīng)該更多的是導(dǎo)熱系數(shù)，也是標(biāo)準(zhǔn)的，只是在Arctic Silver的兩款產(chǎn)品中，使用了傳熱系數(shù)這個(gè)指標(biāo)。
三、導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用性能-熱阻系數(shù)
導(dǎo)熱硅脂熱阻系數(shù)表示物體對熱量傳導(dǎo)的阻礙效果，單位℃/W，即物體持續(xù)傳熱功率為1W時(shí)，導(dǎo)熱路徑兩端的溫差。熱阻顯然是越低越好，因?yàn)橄嗤沫h(huán)境溫度與導(dǎo)熱功率下，熱阻越低，發(fā)熱物體的溫度就越低。熱阻的大小與導(dǎo)熱硅脂所采用的材料有很大的關(guān)系。目前主流導(dǎo)熱硅脂的熱阻系數(shù)均小于0.1℃/W，優(yōu)秀的可達(dá)到0.005℃/W。
四、導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用性能-粘度
導(dǎo)熱硅脂粘度是流體粘滯性的一種量度，指流體內(nèi)部抵抗流動(dòng)的阻力，用對流體的剪切應(yīng)力與剪切速率之比表示，粘度的測定方法，表示方法很多，如動(dòng)力粘度的單位為泊(poise)或帕·秒。對于導(dǎo)熱硅脂來說，粘度在2500泊左右，具有很好的平鋪性，可以容易地在一定壓力下平鋪到芯片表面四周，而且保證一定的粘滯性，不至于在擠壓后多余的硅脂會流動(dòng)。但是很少有導(dǎo)熱硅脂會提供這個(gè)性能參數(shù)。
五、導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用性能-工作范圍溫度
由于硅脂本身的特性，其工作溫度范圍是很廣的。工作溫度是確保導(dǎo)熱硅脂處于固態(tài)或液態(tài)的一個(gè)重要參數(shù)，溫度過高，導(dǎo)熱硅脂流體體積膨脹，分子間距離拉遠(yuǎn)，相互作用減弱，粘度下降;溫度降低，流體體積縮小，分子間距離縮短，相互作用加強(qiáng)，粘度上升，這兩種情況都不利于散熱導(dǎo)熱硅脂的工作溫度一般在-50℃～180℃。對于導(dǎo)熱硅脂的工作溫度，我們不用擔(dān)心，畢竟通過常規(guī)手段很難將CPU/GPU的溫度超出這個(gè)范圍。
六、導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用性能-介電常數(shù)
導(dǎo)熱硅脂介電常數(shù)用于衡量絕緣體儲存電能的性能，指兩塊金屬板之間以絕緣材料為介質(zhì)時(shí)的電容量與同樣的兩塊板之間以空氣為介質(zhì)或真空時(shí)的電容量之比。介電常數(shù)代表了電介質(zhì)的極化程度，也就是對電荷的束縛能力，介電常數(shù)越大，對電荷的束縛能力越強(qiáng)。普通導(dǎo)熱硅脂所采用的都是絕緣性較好的材料，但是部分特殊硅脂(如含銀硅脂等)則可能有一定的導(dǎo)電性?？諝獾慕殡姵?shù)約為1.常見導(dǎo)熱硅脂的介電常數(shù)約為5.極少有導(dǎo)熱硅脂產(chǎn)品提供介電常數(shù)這個(gè)參數(shù)值。
七、導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用性能-油離度
導(dǎo)熱硅脂油離度是指產(chǎn)品在200℃下保持24小時(shí)后硅油析出量，是評價(jià)產(chǎn)品耐熱性和穩(wěn)定性的指標(biāo)。將硅脂涂敷在白紙上觀察，會看到滲油現(xiàn)象，油離度高的，分油現(xiàn)象明顯;或打開長期放置裝有硅脂的容器，油離度大的硅脂，在硅脂表面或容器四周看見明顯的分油現(xiàn)象。幾乎沒有導(dǎo)熱硅脂產(chǎn)品提供油離度這個(gè)參數(shù)值。
