更新時(shí)間:2026/4/28 16:03:49

導(dǎo)熱硅脂是以有機(jī)硅酮為基體、添加高導(dǎo)熱無機(jī)填料(如氧化鋁、氧化鋅、氮化硼等)制成的膏狀熱界面材料,具有絕緣性好、高低溫穩(wěn)定、界面潤(rùn)濕性優(yōu)良等特點(diǎn),廣泛用于CPU、GPU、功率器件、LED模組與散熱器之間的界面填充,可排除空氣、降低接觸熱阻、提升整機(jī)散熱效率。
導(dǎo)熱系數(shù)是表征導(dǎo)熱硅脂傳熱能力的核心指標(biāo),其數(shù)值直接決定界面?zhèn)鳠嵝逝c器件工作溫度。傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)熱流法測(cè)試周期長(zhǎng)、對(duì)樣品厚度與裝夾壓力敏感,膏狀樣品易出現(xiàn)厚度不均、接觸不良等問題;而瞬態(tài)平面熱源法測(cè)試速度快、樣品制備簡(jiǎn)單、對(duì)膏體與軟質(zhì)材料適配性強(qiáng),能有效減小接觸熱阻與對(duì)流干擾,是導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定的優(yōu)選方法。
一、實(shí)驗(yàn)的操作步驟
1、瞬態(tài)平面熱源法的工作原理
瞬態(tài)平面熱源法以雙螺旋結(jié)構(gòu)平面探頭同時(shí)作為熱源與溫度傳感器,探頭被均勻夾置于兩份相同樣品之間;施加恒定短時(shí)加熱功率后,記錄探頭溫度-時(shí)間響應(yīng)曲線,基于非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)模型求解得到材料導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)等熱物性參數(shù)。該方法無需達(dá)到熱穩(wěn)態(tài),測(cè)試時(shí)間短、溫升小,可很大程度抑制膏體對(duì)流與界面滑移,適合導(dǎo)熱硅脂等軟質(zhì)/膏狀材料測(cè)試。
2.測(cè)量?jī)x器
DZDR-AS導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀、恒溫油浴和膏體夾具

3.測(cè)量樣品
通用型電子散熱導(dǎo)熱硅脂(基體:甲基硅油;填料:Al?O?/ZnO復(fù)合體系)
4.實(shí)驗(yàn)步驟
在實(shí)驗(yàn)之前,先將儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。將導(dǎo)熱硅脂均勻涂抹于潔凈載片表面,控制厚度,保證無氣泡、無劃痕、邊緣整齊;將平面探頭置于兩片樣品中間,輕壓夾具使樣品與探頭緊密貼合,避免間隙與滑移,然后重復(fù)測(cè)量,剔除異常值后取平均值,記錄溫升曲線與計(jì)算結(jié)果。
5.測(cè)試圖譜和數(shù)據(jù)分析
不同溫度下導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試結(jié)果,3次平行實(shí)驗(yàn)重復(fù)性良好。


導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高呈緩慢線性下降,溫度升高導(dǎo)致有機(jī)硅基體分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇、分子間距增大,基體導(dǎo)熱貢獻(xiàn)略有下降;同時(shí)填料-基體界面熱阻小幅上升,共同使整體導(dǎo)熱系數(shù)降低。在25~125℃常用工作區(qū)間,導(dǎo)熱系數(shù)降幅約10.3%,仍保持較高導(dǎo)熱水平,滿足中高溫電子器件散熱需求。
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