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金戈新材羅列常用的非金屬導熱粉材料

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發表時間:2017-09-26 15:51來源:金戈新材料

  常見導熱材料有很多,多數的金屬材料都是熱的良導體。此次金戈新材介紹的不是金屬材料,而是氧化物為主的各種非金屬導熱粉體。目前使用的非金屬導熱材料大部分為氧化鋁、氧化鋅、氧化硅、氮化硼、氮化鋁、碳化硅、石墨等。在電子電路、導熱高分子材料行業尤其是以微米氧化鋁、硅微粉為主體,納米氧化鋁,氮化物做為高導熱領域的填充粉體;而氧化鋅大多做為導熱膏(導熱硅脂)填料用。


  幾種常用導熱粉體的優缺點簡介:


  1、氮化鋁AlN,優點:導熱系數非常高。缺點:價格昂貴,通常每公斤在千元以上;氮化鋁吸潮后會與水反應會水解AlN+3H20=Al(OH)3+NH3,水解產生的Al(OH)3會使導熱通路產生中斷,進而影響聲子的傳遞,因此做成制品后熱導率偏低。即使用硅烷偶聯劑進行表面處理,也不能保證100%填料表面被包覆。單純使用氮化鋁,雖然可以達到較高的熱導率,但體系粘度極具上升,嚴重限制了產品的應用領域。


  2、氮化硼BN,優點:導熱系數非常高,性質穩定。缺點:價格很高,市場價從幾百元到上千元(根據產品品質不同差別較大),雖然單純使用氮化硼可以達到較高的熱導率,但與氮化鋁類似,大量填充后體系粘度極具上升,嚴重限制了產品的應用領域。聽說有國外廠商有生產球形BN,產品粒徑大,比表面積小,填充率高,不易增粘,價格極高。


  3、碳化硅SiC優點:導熱系數較高。缺點:合成過程中產生的碳及石墨難以去除,導致產品純度較低,電導率高,不適合電子用膠。密度大,在有機硅類膠中易沉淀分層,影響產品應用。環氧膠中較為適用。


  4、α-氧化鋁(針狀)優點:價格便宜。缺點: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,所得產品導熱率有限。


  5、α-氧化鋁(球形)優點:填充量大,在液體硅膠中,球形氧化鋁最大可添加到600~800份,所得制品導熱率高。缺點:價格較貴,但低于氮化硼和氮化鋁。


  6、氧化鋅ZnO優點:粒徑及均勻性很好,適合生產導熱硅脂。缺點:導熱性偏低,不適合生產高導熱產品;質輕,增粘性較強,不適合灌封。


  7、石英粉(結晶型)優點:密度大,適合灌封;價格低,適合大量填充,降低成本。缺點:導熱性偏低,不適合生產高導熱產品。密度較高,可能產生分層。


  綜上,不同填料有各自的特點,在選擇填料的時候要足夠利用號各填料的優點,采用多種填料進行混搭使用,發揮協同作用,既能達到較高的熱導率,又能有效的降低成本,同時保障填料與高分子的混溶性。


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