Jak vybrat správný materiál rozhraní tepelné vodivosti
Stále více elektrických konstruktérů čelí výzvám tvaru zařízení nebo odvodu tepla, ale nemusí být obeznámeni s výběrem materiálů rozhraní pro vedení tepla na trhu, ani s tím, jak vybrat správnou směs materiálů pro řešení konkrétních konstrukčních problémů. Du Bonlaird High Performance Materials Department poskytuje různé možnosti materiálů pro tepelnou vodivost rozhraní, které mohou návrhářům pomoci vyřešit složité problémy s vedením tepla. Tato řešení jsou použitelná pro automobily, telekomunikace, datová centra, systémy pro konverzi energie a mnoho dalších produktů.
Tepelně vodivý materiál rozhraní je určen k tomu, aby poskytoval stejnoměrný tepelný kontaktní povrch pro dva protilehlé povrchy, zejména mezi prvky a jejich dosedacími povrchy radiátoru. V minulosti návrháři systémů obvykle používali ventilátory a/nebo radiátory jako všelék pro řešení většiny problémů s chlazením konkrétních prvků. Důvodem je to, že nejvíce tepla vzniká ve velkých napájecích zdrojích nebo velkých CPU. Oba jsou dostatečně velké, aby se do nich vešlo tento druh chladicího zařízení. I v nové generaci systémů, kterými proudí nucený vzduch, stále přetrvává problém, jak rychle odvést teplo z komponent do radiátoru. Materiál rozhraní pro vedení tepla poskytuje řešení vedení tepla tím, že vyplňuje mezeru mezi obrobenými povrchy, aby byl zajištěn rovnoměrný kontakt a vysoká účinnost přenosu tepla. Stejná metoda je použitelná také v případě, kdy je plášť použit jako chladič.
Typy materiálů a sloučenin tepelně vodivých rozhraní:
Tekuté těsnicí materiály, které jsou běžněji známé jako termální pasta, termální gel nebo termální mazivo. Tyto materiály lze přímo aplikovat na součásti jako lepidla pro radiátory; Kvůli obtížnosti přepracování se zřídka používají jako materiály rozhraní pro skořepiny. Tyto materiály mohou být smíchány s keramickými plnivy, kovovými nebo kovovými oxidovými plnivy pro dosažení vysoké tepelné vodivosti.
Tepelné mazivo a materiál pro změnu fáze; Tepelné mazivo lze získat použitím sítotiskového roztoku pro získání menší tloušťky vrstvy lepidla. Vazelína se změnou fáze je pokročilejší alternativou k termálnímu mazivu a prostřednictvím optimalizace lze dosáhnout maximální rychlosti přenosu tepla v rámci specifického teplotního rozsahu. Tyto materiály se obvykle používají pro radiátory, které jsou fixovány mechanickou silou a fixovány na místě pod konstantním tlakem. Během provozu materiály s fázovou změnou tuhnou nebo zkapalňují do viskózní vrstvy, přičemž samostatně uvolňují nebo absorbují latentní teplo. Tyto materiály s vysokou adhezivní vrstvou lze tisknout pomocí sítotisku, aby se získala minimální tloušťka adhezivní vrstvy.
Tepelná podložka: Tyto předtvarované pevné materiály se velmi snadno používají a lze je také integrovat do procesu automatické montáže. Ačkoli tepelně vodivá podložka má obecně předtvarovaný tvar, může být také vysekávána podle požadované velikosti. Jsou vhodné pro použití na plošných prvcích pro připojení radiátoru nebo přímo připevněné k plášti.
Existuje celá řada materiálových specifikací použitelných pro tepelně vodivé materiály rozhraní. Tepelná vodivost materiálů nebo tepelný odpor poskytovaných produktů jsou hlavními vlastnostmi materiálů, které je třeba vzít v úvahu, protože tato hodnota může být použita jako cíl návrhu při simulaci nebo některých základních výpočtech. Kromě materiálových charakteristik by konstruktéři měli vzít v úvahu také automatizovaný proces montáže ve výrobním procesu a také výrobní pohodlí při integraci specifických řešení do PCBA nebo krytu.
