如何提高导热硅脂的性能？
如何提高导热硅脂的性能？
导热硅脂是电子设备中重要的散热材料，其性能直接影响到设备的稳定性和使用寿命。本文将从多个方面介绍如何提高导热硅脂的性能，包括控制导热填料复配比例、填料卡断处理、控制硅油黏度和捏合工艺温度等关键因素。
导热硅脂也被称作散热膏、导热膏，是以有机硅酮为主要原料，添加耐热、导热性能优异的材料，制成的导热型有机硅脂状复合物。导热硅脂是用来填充CPU与散热片之间的空隙的材料的一种，这种材料又称之为热界面材料。其作用是用来向散热片传导CPU散发出来的热量，使CPU温度保持在一个可以稳定工作的水平，防止CPU因为散热不良而损毁，并延长使用寿命。常用于功率放大器、晶体管、电子管、CPU等电子元器件的导热及散热，从而保证电子仪器、仪表等的电气性能的稳定。
导热硅脂
在热管理应用中，即使是表面非常光洁的两个平面在相互接触时都会有空隙出现，空隙中的空气是热的不良导体，会阻碍热量向散热片的传导。而导热硅脂就是一种可以填充这些空隙，使热量传导更加顺畅迅速的材料。
导热硅脂的相关性能参数
- 热传导系数
- 热阻系数
- 工作温度
- 粘度
- 介电常数
- 油离度
提高导热硅脂性能的要点
由于导热硅脂的导热性能主要靠填料改善，所以填料的选择和加工非常关键！根据研究，在导热硅脂的制备过程中，可从以下途径提高产品的散热性。
控制导热填料复配比例
采用合适的大中小粒径填料搭配，可实现硅脂黏度控制，且达到提高填充量的目的，从而提高热导率。这是因为多种粒径复配可以使大小粒径导热填料堆积更加紧密，形成更多导热通路。且小粒径填充于大粒径之间的间隙中能实现更高填充比例，形成更紧密的堆积。
此外小粒径填料的添加还能填补导热填料间的空隙，不仅能够降低导热硅脂的热阻，还能降低硅油的爬油倾向，使导热硅脂的渗油率更低。
填料卡断处理
卡断处理是指采用筛分手段对填料进行筛选，除去大粒径填料，控制最大粒径。通过对填料进行卡断处理能很好地控制填料粒径分布，当采用粒径集中且分布窄的填料复配时，能更容易填充填料间隙，实现不同粒径的级配效果，形成良好导热通路，减少接触热阻，获得热阻率更低的导热硅脂。
控制硅油黏度
以黏度500 mPa·s与100 mPa·s聚二甲基硅氧烷复配，可在高填充低黏度的前提下，降低硅脂的渗油率，同时有助于减少或避免油粉相分离的发生。另外，通过提升小粒径粉体的添加量，降低硅脂界面热阻，也能有效改善其导热与渗油性能，获得具有超低热阻的触变型导热硅脂，并利用其流变特性能够提升导热硅脂的抗垂流开裂能力以及耐老化性能。
捏合工艺温度
通过采用适合的捏合温度和时间，可确保填料被硅烷偶联剂牢固的包覆，实现粉体稳定均匀改性，不但可以降低体系黏度，同时实现填料之间良好的间隙填充，获得导热与印刷性能优异的导热硅脂。
总之，要获得性能优秀的导热硅脂需要考虑多方面因素，比如说填料在导热硅脂中体现出来的导热能力就不仅与材料本身的热导率有关，还与其在体系中的填充量、堆砌紧密程度以及填料与硅油的浸润程度等因素密切相关。