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散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

小編:小蝶 更新時間:2022-08-24 12:53

在不同的散熱方案中,有的方案就是簡單粗暴直接散熱用,比如鋁材、銅管散熱片,而有的散熱方案不能說它們不是用來直接散熱用,同時是考慮到結(jié)構(gòu)、裝配的不同情況要求,起到熱傳遞作用的同時還保證了抗震性、絕緣、填充性,比如早期有介紹的導(dǎo)熱硅膠墊片。

不能說哪種最好,只能說哪種更適用,同學(xué)們在項目設(shè)計開發(fā)中,可以根據(jù)實際情況選擇合適方案使用。

一、鋁擠(銅擠)散熱片

這是最常用的散熱材料,銅的比熱容更高,散熱效果更好,但限于成本問題,大多會用在高端點的產(chǎn)品上,比如顯卡、CPU的散熱等,所以大部分的散熱金屬材質(zhì)還是鋁質(zhì)為主。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

這個就不做太多介紹,如果大家有興趣,可以看下之前寫的一個文章,關(guān)于熱阻的計算。

阿昆聊散熱片的散熱及原理如何查看芯片熱阻參數(shù)及計算方式

二、散熱風(fēng)扇

散熱風(fēng)扇就和我們平時吹的電風(fēng)扇一樣,屬于主動散熱。這是繼鋁擠被動散熱方式之外的另一種用的非常多的方式,比如電腦主機(jī)除了用到銅管鋁管散熱,因為發(fā)熱較大,還需另外增加一個風(fēng)扇進(jìn)行散熱。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

風(fēng)扇根據(jù)功能可分成普通、溫控等,尺寸外觀也分了很多種,但是決定風(fēng)扇的核心部件還是軸承,大家有興趣可以看看之前寫的關(guān)于風(fēng)扇軸承的文章:

阿昆天再熱也要聊電子產(chǎn)品直流風(fēng)扇的核心部件---“軸承

三、鈉米碳散熱

鈉米碳是一種新型材料,通過鋁材,銅材表層涂的鈉米碳進(jìn)行輻射散熱,將吸收的熱量以紅外形式輻射出去。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

有興趣可以查看阿昆早期寫的關(guān)于鈉米碳的文章:

阿昆聊神奇的鈉米散熱器在電子產(chǎn)品里的應(yīng)用

四、導(dǎo)熱硅膠散熱

導(dǎo)熱硅膠片是以硅膠為基材,添加金屬氧化物等各種輔材,通過特殊工藝合成的一種導(dǎo)熱介質(zhì)材料,是用來減少熱源表面與散熱器件接觸面之間產(chǎn)生的接觸熱阻。

導(dǎo)熱硅膠的散熱能力比不上風(fēng)扇,比不上鋁銅散熱片,但他的優(yōu)點在于他的可塑性,有彈性,是輔助作為熱傳導(dǎo)中介的好材料,例如將它放于芯片于金屬機(jī)箱間,既起到穩(wěn)固作用,還能將熱量進(jìn)行傳導(dǎo)。

導(dǎo)熱硅膠片具有一定的柔韌性,優(yōu)良的絕緣、壓縮性、表面天然的粘性,專門為利用縫隙傳遞熱量的設(shè)計方案生產(chǎn),完成發(fā)熱部位與散熱部位的熱傳遞,同時還起到絕緣減震作用。能夠滿足小型化和輕薄化的設(shè)計要求,可以輕易做成不同形狀和尺寸,是極具工藝性和使用性。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

阿昆聊電子產(chǎn)品里能屈能伸的散熱材料-導(dǎo)熱硅膠片

以下是某廠家的導(dǎo)熱硅膠參數(shù)表,不同廠家,因材料工藝不同,相關(guān)參數(shù)會存在一定差異,同時不同廠家型號叫法可能也不同,但所有涉及到的參數(shù)名是一樣的,這里需注意。

根據(jù)使用不一樣,導(dǎo)熱硅膠也衍生出幾種不同應(yīng)用場合的規(guī)格:

1、帶玻纖導(dǎo)熱硅膠片(就是最常規(guī)的導(dǎo)熱硅膠)

是在一層加固玻璃纖維網(wǎng)上涂覆導(dǎo)熱高分子聚合物的導(dǎo)熱材料,具有電氣絕緣性,易于加工,增強了搞穿刺,搞剪切和搞撕裂性能,即使在極其粗糙和非常不平整的表面,也能帶來良好的導(dǎo)熱填充效果。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

2、帶強粘性導(dǎo)熱硅膠片

主要用于發(fā)熱器件與散熱片或產(chǎn)品外殼之間無緊固。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

3、背矽膠導(dǎo)熱硅膠片

主要用于低緊固壓力要求的應(yīng)用。低模量的聚合物附在玻璃纖維基材上構(gòu)成,在機(jī)器的接觸面之前能作為一個填充界面。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

五、導(dǎo)熱石墨片

導(dǎo)熱石墨片,是一種全新的導(dǎo)熱散熱材料,具有獨特的晶粒取向,沿兩個方向均勻?qū)幔瑢訝罱Y(jié)構(gòu)可很好適應(yīng)任何表面,屏蔽熱源與組件的同時改進(jìn)消費類電子產(chǎn)品的性能,均勻散熱的同時也在厚度方面提供熱隔離。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

特點:

水平導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)1500w/m-k

可復(fù)合銅箔、鋁箔等材料

超薄、厚度0.025--0.07mm

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

六、導(dǎo)熱雙面膠

導(dǎo)熱雙面膠是一種應(yīng)用于粘接散熱片和其它的功率消耗半導(dǎo)體上如功率管、橋堆、功放等。這些膠帶具有極強的粘合強度,并且熱阻抗小,可以有效的取代熱硅脂和機(jī)械固定。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

特點:

高粘結(jié)各種平面感壓雙面膠帶

高性能熱傳丙烯酸膠

替代熱熔膠、螺絲、扣具等固定方式。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

七、絕緣矽膠布

絕緣矽膠布是用硅膠及玻纖、絕緣膜或聚脂膜基材經(jīng)過特殊工藝生產(chǎn)而成的布狀制品。因其優(yōu)良的導(dǎo)熱、絕緣及裝配方便等特性,廣泛用于電子電器等行業(yè)。使用時,根據(jù)發(fā)熱界面的大小及間隙高度選擇不同厚度的導(dǎo)熱矽膠布裁剪,安放在發(fā)熱界面與其組件的空隙睡,起導(dǎo)熱介質(zhì)作用。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

產(chǎn)品特點

極強的電子絕緣能力

避免使用用硅脂,比陶瓷成本低

增強刺穿和抗撕裂的能力

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

以上不同規(guī)格的不同參數(shù)供參考。

八、矽膠帽套和矽膠套管

其是以硅膠及玻璃纖維為基材經(jīng)過特殊工藝生產(chǎn)而成的套狀或管狀制品。

因其優(yōu)良的導(dǎo)熱,絕緣、防震及裝配方便等特性,被廣泛用于發(fā)熱的晶體管、功放管、二極管、三極管及各類柱狀發(fā)熱體上。使用時,直接安放在發(fā)熱管上。

矽膠帽套

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

某廠商的參數(shù),供參考。

矽膠套管

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

九、單組份硅膠

脫醇型單組份室溫硫化硅橡膠產(chǎn)品,能在室溫下接觸空氣中的濕氣硫化成彈性體,應(yīng)用于發(fā)熱元件與散熱器之間的熱量傳遞,并省去了傳統(tǒng)導(dǎo)熱方法所需的機(jī)械緊固。體積電阻、擊穿電壓、功率損耗、耐電弧性都很優(yōu)異。且不易受溫度、頻率變化影響。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

十、導(dǎo)熱硅脂

這個最常見的就是我們的電腦里,裝過電腦的都知道CPU安裝散熱片前都要涂一層這種導(dǎo)熱硅脂,以填充縫隙,增大散熱面積,確保散熱達(dá)到最優(yōu)。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

這是一種金屬氧化物填充的有機(jī)硅混合物,具有卓越的導(dǎo)熱系數(shù),由高純度的填充物和有機(jī)硅組成的混合物,白色、平滑,幾乎無油離或高溫?fù)]發(fā)并正真具有顯著的熱傳導(dǎo)性能。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

主要用于半導(dǎo)體器件和散熱器的裝配面,消除接觸面的空氣,增加熱流通道,改善熱傳導(dǎo)。

以下是某廠家的不同規(guī)格的導(dǎo)熱硅脂參數(shù)。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

十一、導(dǎo)熱泥

導(dǎo)熱泥也稱為導(dǎo)熱膩子,就是我們刷墻說的那種膩子,它以硅膠為基體,填充以多種高性能陶瓷粉末制成。導(dǎo)熱泥具有導(dǎo)熱系數(shù)高,熱阻低,在散熱部件上貼服性良好,永久不干,絕緣,可自動填充空隙,最大限度 增加有限接觸面積,可以無限壓縮等特點。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

開關(guān)電源中用的較多。

十二、導(dǎo)熱灌封膠

導(dǎo)熱灌封膠是一種低粘度阻燃性雙組分加成型有機(jī)導(dǎo)熱灌封膠,可以室溫固化。也可以加熱固化,且溫度越高固化越快的特點。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

適用于電子配件導(dǎo)熱、絕緣、防水、密封及阻燃。

散熱材料的選擇(散熱效果最好的材料)

以上是某公司不同規(guī)格的灌封膠參數(shù)