Conductivitatea termică a cauciucului din silicon

Introducere

Cauciucul din silicon este recunoscut pe scară largă pentru proprietățile sale termice excelente, ceea ce îl face un material la alegere în diferite aplicații de management termic . Spre deosebire de cauciucurile convenționale, cauciucul din silicon oferă caracteristici termice unice care pot fi adaptate cu precizie pentru a îndeplini cerințele specifice de inginerie . Acest articol examine Aplicații .

Conductivitatea termică a cauciucului din silicon

Definiție și valori tipice

Conductivitatea termică (λ) se referă la capacitatea unui material de a efectua căldură, măsurată în wați pe metru-kelvin (w/m · k) . cauciuc siliconic prezintă de obicei conductivitate termică în intervalul:

0.15-0.3 W/m·Kpentru cauciuc siliconic standard neumplat

0.5-5.0 W/m·Kpentru formulări îmbunătățite termic

Comparație cu alte materiale

Factori care afectează conductivitatea termică

1. materiale de umplere

Conductivitatea termică a cauciucului din silicon poate fi îmbunătățită semnificativ prin adăugarea de:

Umpluturi ceramice(Al₂o₃, bn, aln): 1-3 w/m · k

Umpluturi metalice(Ag, particule de Cu): până la 5 W/M · K

Umpluturi pe bază de carbon(grafit, cnts): 2-4 w/m · k

2. compoziție matricială polimerică

Baza PDMS (polidimetilsiloxan) are de obicei o conductivitate intrinsecă scăzută

Densitatea de reticulare afectează eficiența transportului fonon

3. dependență de temperatură

Conductivitatea crește, în general, odată cu temperatura

Tranzițiile de fază pot apărea la temperaturi extreme

4. Condiții de procesare

Vindecați temperatura și timpul

Calitatea dispersiei de umplere

Orientarea umpluturilor anisotrope

Tehnici de măsurare

1. Metode în stare de echilibru

Placă fierbinte păzită (ASTM C177)

Contor de debit de căldură (ASTM E1530)

2. Metode tranzitorii

Hot Disk (ISO 22007-2)

Analiza flash laser (ASTM E1461)

3. Metode comparative

Comparator termic

Sursa de linie tranzitorie

Aplicații de cauciuc siliconic conductiv termic

1. Managementul termic electronic

Materiale de interfață termică (Tims)

Tampoane de chiuvetă de căldură

Componente de răcire cu LED -uri

2. Sisteme auto

Managementul termic al bateriei

Izolație electronică de putere

Componente ale motorului electric

3. sectorul energetic

Încapsularea modulului fotovoltaic

Izolație de transmisie a puterii

Componente ale transformatorului

4. Echipament industrial

Izolația elementelor de încălzire

Garnituri de echipamente de procesare

Garnituri de temperatură ridicată

Evoluții recente

1. silicone nanocompozite

Încorporarea nanotuburilor de grafen și carbon

Sisteme de umplere hibridă pentru performanțe optimizate

2. materiale termice anisotrope

Capabilități de transfer de căldură direcțional

Structuri de umplutură aliniate vertical

3. Materiale de schimbare în fază

Compozite de silicon care reglează temperatura

Aplicații de stocare a energiei