Interfaces térmicas - materiais de interface térmica

Ahlhorn | 17.12.2020/XNUMX/XNUMX

Função de materiais termicamente condutores

Materiais termicamente condutores, chamados de Material de Interface Térmica (TIM), são usados ​​em muitas áreas da eletrônica onde a condução de calor rápida e eficiente é importante. O TIMS preenche os ressaltos e, assim, permite uma melhor transferência de calor do componente para o dissipador de calor. As áreas típicas de aplicação são componentes sensíveis ao calor onde um resfriador ativo ou passivo é usado. Serve como um auxiliar de montagem para eletrônica, tecnologia de medição e controle e para melhor dissipação de calor de componentes eletrônicos, como transistores de potência.

Tipos de materiais de interface térmica

materiais de mudança de fase

O que é especial sobre os materiais de mudança de fase (PCMs) é que eles mudam de uma fase sólida para uma semi-sólida com o calor do processador de trabalho e uma leve pressão de fixação. A fase semi-sólida tem a propriedade de se adaptar a ambas as superfícies com muita facilidade. A capacidade de preencher completamente as lacunas de ar da interface e os vazios da superfície sob uma leve pressão de fixação permite que esse material tenha um desempenho tão bom quanto a graxa térmica.

Composto térmica

As pastas termicamente condutoras geralmente consistem em silicone enriquecido com cargas termicamente condutoras. A cura geralmente não é necessária e eles são livres para fluir e se adaptar perfeitamente às interfaces. As interfaces térmicas podem ser facilmente retrabalhadas. No entanto, deve-se garantir que foi aplicada pasta ou graxa suficiente antes de instalar o dissipador de calor.

Enchimento

Um dos maiores segmentos de mercado para TIMs é o de preenchimento de lacunas. Estes podem ser fornecidos em diferentes intensidades. Eficientes, macios e bons condutores térmicos, esses materiais podem cobrir vãos de até 15mm. Os enchimentos de folga práticos podem cobrir vários componentes de diferentes alturas e depois emitir o calor para um dissipador de calor comum.

folha térmica s

As folhas termicamente condutoras não apenas transferem calor, mas também fornecem isolamento elétrico. Em termos de resistência ao rasgo e à perfuração, os filmes térmicos oferecem excelente durabilidade. Folhas condutoras de calor e materiais de grafite com e sem silicone (por exemplo, poliuretano preenchido com cerâmica) se enquadram nesta categoria. A gama de condutividades térmicas e faixas de preço é ampla, para que todos possam encontrar uma boa solução.

Almofadas térmicas

As almofadas térmicas são normalmente feitas de silicone não reforçado com enchimentos condutores. Reforços de almofadas térmicas são normalmente tecidos de vidro, folhas de metal ou filmes poliméricos. As almofadas térmicas práticas são geralmente pré-cortadas em diferentes tamanhos para acomodar componentes de diferentes tamanhos. Embora os materiais de mudança de fase e a pasta térmica sejam claramente superiores em termos de condutividade, as almofadas térmicas têm a vantagem de serem uma opção econômica e conveniente para aplicações com necessidades de resfriamento mais baixas.

folhas de grafite

Esta opção barata tem sido usada por um longo tempo. Os filmes são eletricamente condutores e podem ser usados ​​em temperaturas muito altas de até 500°C. Alguns fornecedores alinham as fibras horizontalmente. Isso leva a medições de condutividade térmica muito diferentes. Há material que mostra 7,0 W/mK no eixo x e 150,0 W/mK no eixo yz - uma clara diferença.

Fitas adesivas termicamente condutoras de dupla face

A fita térmica pode ser feita de uma malha de cobre niquelada finamente tecida que se adapta perfeitamente às superfícies de montagem irregulares. As fitas de dupla face termicamente condutoras PSA são muito comumente usadas para anexar pequenos dissipadores de calor aos componentes. Fatores importantes aqui são a força de descascamento, força de lapidação e perfuração, poder de retenção e resistência térmica. Em termos de desempenho de condução de calor, as fitas dupla face são de médio alcance. Você economiza em peças de montagem adicionais, mas as correias têm problemas com as superfícies irregulares dos componentes e, portanto, só podem ser usadas de forma limitada. CIs de plástico são normalmente côncavos no centro e as superfícies do dissipador de calor também variam, o que pode levar a entreferros na interface.

adesivos térmicos

Os adesivos termicamente condutivos - também chamados de adesivos termicamente condutivos - podem ser sistemas de um componente ou de dois componentes. Estes são equipados com enchimentos condutores. A aplicação geralmente é feita por dosagem ou impressão em estêncil. A cura do adesivo é necessária para permitir a reticulação confiável do polímero que fornece a propriedade adesiva. A maior vantagem deste TIM certamente é o fato de que os adesivos térmicos fornecem suporte estrutural e, portanto, não é necessária a fixação mecânica.

amarelo térmico

Os géis são um material semelhante à gordura que é ligeiramente reticulado. O comportamento é correspondentemente semelhante, o que reduz o sangramento do material.

TIMs de metal

Materiais metálicos termicamente condutores podem ser feitos em todos os tipos de formas e não estão mais limitados a aplicações de solda. Em inúmeras aplicações, os TIMs de metal podem ser retrabalhados muito bem e também são fáceis de reciclar.

Áreas de aplicação da pasta térmica

A principal área de aplicação da pasta térmica é no campo da eletrônica. Além disso, as pastas termicamente condutoras são utilizadas nas seguintes indústrias, entre outras:

• Hardware de TI
• indústria de plásticos
• indústria de máquinas de calçados
• fundições
• Construção de aparelhos e indústria de laboratórios
• indústria de máquinas de madeira
• indústria de máquinas de embalagem
• tecnologia médica
• Engenharia Geral

Preservado através da expansão da eletromobilidade Composto térmica n também na área de eletrônica de potência, cada vez mais no setor automotivo.

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