Interfaces térmicas: materiais de interface térmica

Interfaces térmicas: materiais de interface térmica

 

Ahlhorn | 17.12.2020/XNUMX/XNUMX

Función dos materiais termocondutores

Os materiais termocondutores, chamados Thermal Interface Material (TIM), utilízanse en moitas áreas da electrónica onde a condución de calor rápida e eficiente é importante. TIMS enche protuberancias e permite así unha mellor transferencia de calor do compoñente ao disipador de calor. As áreas típicas de aplicación son os compoñentes sensibles á calor onde se utiliza un refrixerador activo ou pasivo. Serve como axuda de montaxe para a electrónica, a tecnoloxía de medición e control e para mellorar a disipación da calor dos compoñentes electrónicos como os transistores de potencia.

Tipos de materiais de interface térmica

materiais de cambio de fase

O especial dos materiais de cambio de fase (PCM) é que cambian dunha fase sólida a unha semisólida coa calor do procesador de traballo e unha lixeira presión de suxeición. A fase semisólida ten a propiedade de adaptarse a ambas superficies con moita facilidade. A capacidade de encher completamente os ocos de aire da interface e os ocos da superficie baixo unha lixeira presión de suxeición permite que este material funcione tan ben como a graxa térmica.

pasta térmica

As pastas termocondutoras adoitan estar formadas por silicona que está enriquecida con recheos termocondutores. O curado xeralmente non é necesario e son libres de fluír e se axustan perfectamente ás interfaces. As interfaces térmicas pódense reelaborar facilmente. Non obstante, debe asegurarse de que se aplicou suficiente pasta ou graxa antes de instalar o disipador de calor.

Recheo de ocos

Un dos maiores segmentos de mercado para os TIM son os recheos de ocos. Estes poden ser subministrados en diferentes potencias. Eficientes, suaves e bos condutores térmicos, estes materiais poden cubrir ocos de ata 15 mm. Os prácticos recheos de espazos poden cubrir varios compoñentes de diferentes alturas e despois emitir a calor a un difusor de calor común.

lámina térmica s

As follas termocondutoras non só transfieren calor, senón que tamén proporcionan illamento eléctrico. En termos de resistencia á rotura e á perforación, as películas térmicas ofrecen unha excelente durabilidade. As follas termocondutoras e os materiais de grafito que conteñen silicona e sen silicona (por exemplo, poliuretano cheo de cerámica) entran nesta categoría. A gama de condutividades térmicas e rangos de prezos é ampla, polo que todos poden atopar unha boa solución.

Almofadas térmicas

As almofadas térmicas adoitan estar feitas de silicona non reforzada con recheos condutores. Os reforzos das almofadas térmicas son normalmente vidro tecido, follas metálicas ou películas poliméricas. As prácticas almofadas térmicas adoitan estar precortadas en diferentes tamaños para acomodar compoñentes de diferentes tamaños. Aínda que os materiais de cambio de fase e a pasta térmica son claramente superiores en termos de condutividade, as almofadas térmicas teñen a vantaxe de ser unha opción rendible e conveniente para aplicacións con necesidades de refrixeración máis baixas.

láminas de grafito

Esta opción barata utilizouse durante moito tempo. As películas son condutoras de electricidade e pódense usar a temperaturas moi elevadas de ata 500 °C. Algúns provedores aliñan as fibras horizontalmente. Isto leva a medicións de condutividade térmica moi diferentes. Hai material que mostra 7,0 W/mK no eixe x e 150,0 W/mK no eixe yz, unha clara diferenza.

Cintas adhesivas termocondutoras de dobre cara

A cinta térmica pódese facer a partir dunha malla de cobre niquelada finamente tecida que se axusta estreitamente ás superficies de montaxe irregulares. As cintas de dobre cara condutoras térmicamente PSA úsanse moi habitualmente para unir pequenos disipadores de calor aos compoñentes. Os factores importantes aquí son a forza de pelado, a forza do colo e de perforación, a potencia de retención e a resistencia térmica. En termos de rendemento de condución de calor, as cintas de dobre cara son de gama media. Aforra en pezas de montaxe adicionais, pero as correas teñen problemas coas superficies irregulares dos compoñentes e, polo tanto, só se poden usar de forma limitada. Os circuitos integrados de plástico adoitan ser cóncavos no centro e as superficies do disipador térmico tamén varían, o que pode provocar ocos de aire na interface.

adhesivos térmicos

Os adhesivos termocondutores, tamén chamados adhesivos termocondutores, poden ser sistemas dun compoñente ou de dous compoñentes. Estes están equipados con recheos condutores. A aplicación adoita facerse mediante dosificación ou impresión en stencil. O curado do adhesivo é necesario para permitir unha reticulación fiable do polímero que proporciona a propiedade adhesiva. A maior vantaxe deste TIM é sen dúbida o feito de que os adhesivos térmicos proporcionan soporte estrutural e, polo tanto, non se precisa fixación mecánica.

amarelo térmico

Os xeles son un material semellante á graxa que está lixeiramente entrecruzado. O comportamento é en consecuencia similar, o que reduce o sangrado do material.

TIMs de metal

Os materiais metais condutores térmicamente pódense fabricar en todo tipo de formas e xa non se limitan a aplicacións de soldadura. En numerosas aplicacións, os TIM metálicos pódense reelaborar moi ben e tamén son fáciles de reciclar.

Ámbitos de aplicación da pasta térmica

A principal área de aplicación da pasta térmica é no campo da electrónica. Ademais, as pastas condutoras térmicamente utilízanse nas seguintes industrias, entre outras:

  • Hardware informático
  • Industria do plástico
  • industria de máquinas de calzado
  • fundicións
  • Construción de aparellos e industria de laboratorios
  • industria de maquinaria para madeira
  • industria de máquinas de envasado
  • tecnoloxía médica
  • Enxeñaría Xeral

Conservado pola expansión da electromobilidade pasta térmica n tamén no ámbito da electrónica de potencia, cada vez máis no sector da automoción.

O noso folleto sobre materiais de interface térmica

Ao elixir o material térmico correcto, moitas persoas non están seguras de que buscar exactamente. No noso folleto "Selección do material de interface térmico correcto" queremos ofrecerche todo o que necesitas saber sobre os materiais de calefacción.

material de interface térmica

Comparte este post