По мере того как электронные устройства становятся всё более компактными и мощными, эффективное термическое управление становится необходимым для поддержания производительности, надёжности и срока службы. Тепло, генерируемое светодиодами, силовыми модулями, полупроводниковыми компонентами, автомобильной электроникой и другими электронными устройствами, должно эффективно передаваться от теплогенерирующих компонентов к радиаторам или системам охлаждения.
Однако даже гладкие поверхности содержат микроскопические неровности. Когда два компонента собраны вместе, между ними могут оставаться крошечные воздушные зазоры, увеличивая сопротивление тепловому контакту и снижая эффективность теплопередачи.
Вот гдеТепловые интерфейсные материалы (TIM)Вступай в игру.
Среди различных решений TIM,Теплопроводящий гель, также известный как термальный гель или заполняющий термозазор, обеспечивает сочетание мягкости, конформности, способности заполнения зазоров и теплопроводности. В отличие от жёстких термопрокладок, термогель может приспособляться к неровным поверхностям и учитывать вариации толщины зазоров. Его также можно наносить непосредственно на компоненты, что делает его подходящим для автоматизированных производственных процессов.
Но что же такое теплопроводящий гель? Как это работает и чем отличается от термосмазки или термопрокладок? Что ещё важнее, как выбрать подходящий термогель для вашего применения?
В этом руководстве мы расскажем о свойствах, принципах работы, применении, преимуществах и аспектах выбора теплопроводящего геля, чтобы помочь вам понять, когда и почему его можно использовать для термического управления.
Термический гель (также известный как теплопроводящий гель, гель с радиатором, гель CPU и процессорный гель и т.д.) — это силиконообразный теплопроводящий материал, образованный путём перемешивания, смешивания и инкапсуляции силиконовой смолы, агента для сшивания, теплопроводящего наполнителя и отверждающего агента.
Он состоит из одной части и двух компонентов теплопроводящего силиконового геля. Среди них двухкомпонентный термогель делится на компоненты A и B. Компонент A состоит из силиконовой смолы, агента для сшивания и наполнителя, а компонент B — из силиконовой смолы, катализатора и наполнителя. После смешивания и отверждения он превращается в термический силикагель.
Силовые модули
Модули IGBT
Светодиодное освещение
Автомобильная электроника
Телекоммуникационное оборудование
Источники питания
Потребительская электроника
CPU / GPU
Аккумуляторные и системы хранения энергии
Промышленное оборудование управления
Поскольку в тепловом геле большое количество теплопроводящих наполнителей и высокая вязкость резины, теплопроводящий гель подвержен воздушным пузырькам при производстве и упаковке резиновой трубки. Образование пузырьков приводит к затвердеванию резины и образованию полости, что влияет на внешний вид теплообменного геля и снижает теплопроводимость.
Если в одном компоненте двухкомпонентного термического геля есть пузырьки, это также влияет на коэффициент смешивания AB-клея и на производительность всех аспектов продукта.
Во время теста дозирования теплопроводящего геля, если выход клея слишком мал, давление экструзии или вязкость теплопроводящего геля слишком высоки, клей переливается из конца шланга. Одна из главных причин в том, что при сжатии клея у хвостовой крышки клей также сжимает крышку хвоста. При слишком высоком давлении хвостовая крышка не выдерживает деформации и переполнения. Вторая — гель термически сжимает упаковочную трубку, что приводит к деформации и переполнению упаковочной трубки.
| Особенности | Термальный гель | Термическая смазка | Термическая площадка |
| Форма | Гель | Паста | Сплошная площадка |
| Заполнение пробелов | Отлично | Лимитированный | Хорошо |
| Неправильные поверхности | Отлично | Хорошо | Лимитированный |
| Автоматизированное дозирование | Да | Да/ограничено | Нет |
| Сила сжатия | Низкий | Низкий | Средний/Высокий |
| Гибкость толщины | Высокий | Очень высоко | Исправлено |
| Возможность переработки | Зависит от формулировки | Обычно это легко | Спокойно |
| Применение | Автоматизация / раздача | Печать / покрытие | Ручная сборка |
| Лучшее для | Нерегулярные разрывы и массовое производство | Тонкие интерфейсы | Фиксированные зазоры |
Проток или миграция масла могут загрязнить окружающие компоненты и повлиять на долгосрочную надёжность, в зависимости от состава и условий применения.
Хотя термопрокладка имеет долгий срок службы, она обладает высоким термическим сопротивлением и требует более высокого рабочего давления.
Термогель сочетает в себе несколько преимуществ термосмазки и термопрокладок, особенно в заполнении щелей, соответствии и автоматизированной дозировке. Однако выбор материала должен основываться на теплопроводимости, толщине зазора, требованиях к сжатии, поведении при отверждении и условиях применения.
Теплопроводящий гель — это силиконовая смазка, смешанная с частицами высокой теплопроводимости (такими как глинозюм, серебряный порошок и др.), затем с помощью термической обработки для перекрёстного сшивания низкомолекулярного силоксана и образования геля.
Тепловой заполнитель — это вещество в гелевом состоянии между жидким и твёрдым состоянием. Он обладает не только характеристиками восстановления формы, прочной когезией материалов, высокой термостойкостью, хорошей долгосрочной термической стабильностью и т.д., но и чрезвычайно низким термическое сопротивлением, как теплопроводящая силиконовая смазка, способная заполнять щели, и высоким сцеплением.
АнтасДвухкомпонентный термогельМодель продукта
Гель для рассеивания тепла ZS-GF-5299B— это вид пастообразного двухкомпонентного добавления силиконового геля с высокой теплопроводностью, который можно отверждать при нагревании, и он характеризуется: чем выше температура, тем быстрее отверждается.
Этот заполнитель теплового зазора не производит побочных продуктов в реакции отверждения. Он подходит для PC, PP, ABS, PVC и других материалов и металлических поверхностей, а также может использоваться в условиях от -40°C до 200°C и полностью соответствует требованиям директив ЕС ROHS и REACH.
Однокомпонентный / двухкомпонентный термогель
Кастомизированная теплопроводность
Разные варианты вязкости
Разные варианты упаковки
Возможности в области исследований и разработок
Производственные мощности
Контроль качества
OEM / ODM
Индивидуальная формулировка
Выбор продукции
Тестирование приложений
Совместимость дозирования
Тестирование образцов
Поддержка TDS / MSDS
Ищете производителя термических гелей или поставщика теплопроводящих гелей? Свяжитесь с Jointas для получения спецификаций продукции и образцов.
Термогель — это мягкий, конформируемый тепловой интерфейсный материал (TIM), используемый для улучшения теплопередачи между теплогенерирующими компонентами и радиаторами или другими охлаждающими поверхностями. Он заполняет микроскопические воздушные щели и неровности поверхности, помогая снизить сопротивление тепловому контакту.
Теплопроводящий гель может использоваться в таких приложениях, как силовая электроника, светодиодное освещение, телекоммуникационное оборудование, автомобильная электроника, промышленные системы управления и другие электронные устройства, где требуется эффективное рассеивание тепла.
Нет. Термический гель и термическая смазка — это материалы для термического интерфейса, но они обладают разными физическими свойствами и характеристиками нанесения.
Термическая смазка обычно представляет собой материал, похожий на пасу, предназначенный для образования тонкого теплового интерфейсного слоя, тогда как термогель обычно мягче и может быть разработан для заполнения больших или неровных зазоров. Термический гель также подходит для автоматизированного дозирования, когда требуется контролируемое размещение материала.
Правильный материал зависит от таких факторов, как толщина зазора, теплопроводность, вязкость, способ дозирования, рабочая температура и требования к сборке.
Многие силиконовые теплопроводящие гели разработаны для обеспечения электрической изоляции при обеспечении хорошей теплопроводности. Однако электрическая изоляция зависит от конкретной формулы и не должна предполагаться для каждого теплового геля.
Когда электрическая изоляция важна, перед выбором продукта проверьте технические данные производителя на такие свойства, как сопротивление объема, диэлектрическая прочность и диэлектрическая постоянная.
Главное отличие — это их физическая форма и способ нанесения.
Термоподушки — это предварительно сформованные твёрдые материалы с определённой толщиной, тогда как термогели — мягкие, разменяемые материалы, которые могут приспособляться к неровным поверхностям и учитывать вариации толщины зазоров.
Термогель может быть лучшим вариантом, когда:
Толщина зазора варьируется в зависимости от сборки
Поверхности спаривания неровные или неправильные
Требуется индивидуальное количество термического материала
Предпочтительнее автоматическое дозирование
Низкое напряжение при сборке важно
Термопрокладки могут быть более подходящими, если требуется фиксированная толщина и простая установка.
Да, термогель может быть разработан для заполнения больших зазоров, чем обычная термосмазка, но максимальная рекомендуемая толщина зазора зависит от конкретной формулы.
При выборе теплового заполнителя учитывайте не только номинальную толщину зазора, но и вязкость материала, поведение потока, характеристики сжатия, поведение при затвердевании или высыхании, теплопроводность и долгосрочную стабильность.
Для приложений с относительно большими или переменными зазорами термогель может обеспечить большую гибкость, чем заранее сформированная термопрокладка.
Да. Многие термогели, которые можно заменить, предназначены для автоматизированного дозирования и могут быть интегрированы в производственные линии.
Автоматизированное дозирование может помочь контролировать:
Объём дозирования
Должность заявки
Толщина материала
Стабильность производства
Время цикла сборки
Однако эффективность дозирования зависит от вязкости, реологии, упаковки, характеристик отверждения и используемого оборудования для дозирования. Рекомендуется оценить термогель вместе с предполагаемой системой дозирования перед массовым производством.
Это зависит от типа термогеля.
Некоторые термические гели предназначены для того, чтобы оставаться мягкими и гибкими после нанесения, в то время как другие могут подвергаться отверждению или изменению физических свойств. Долгосрочная эффективность зависит от формулы, рабочей температуры, условий окружающей среды и конструкции применения.
При оценке термического геля стоит учитывать не только начальную теплопроводность, а также его долгосрочную стабильность, прокачку масла, усадку, изменение твёрдости и устойчивость к воздействию температуры и окружающей среды.
Более высокая теплопроводность не всегда означает лучшее решение теплового интерфейса.
Подходящая теплопроводность зависит от тепловой нагрузки, толщины интерфейса, температуры компонентов, доступной системы охлаждения и общих требований к тепловому сопротивлению.
Помимо теплопроводности, рассмотрим:
Термическое сопротивление
Толщина зазора
Вязкость и поведение отпуска
Диапазон рабочих температур
Требования к электрической изоляции
Сжатие или механические напряжения
Долгосрочная надёжность
Совместимость с подложками и компонентами
По этой причине теплопроводность следует оценивать вместе с полной системой теплового управления, а не рассматривать как отдельную спецификацию.
При выборе производителя термических гелей оценивайте как сам материал, так и технические и производственные возможности производителя.
Важные факторы включают:
Тепловые характеристики:Предоставляет ли производитель надежные данные о теплопроводности и термическом сопротивлении?
Консистенция продукта:Может ли производитель поддерживать стабильную производительность между производственными партиями?
Поддержка приложений:Может ли поставщик помочь с выбором материала, дозированием и тестированием применения?
Кастомизация:Можно ли адаптировать формулу, вязкость, теплопроводность, упаковку или другие свойства при необходимости?
Контроль качества:Есть ли у производителя соответствующие процедуры тестирования и контроля качества?
Производственные мощности:Может ли поставщик поддерживать как испытания образцов, так и крупномасштабное производство?
Документация:Доступны ли TDS, SDS, отчёты по тестам и другие технические документы?
Возможности OEM/ODM:Может ли производитель предоставлять индивидуальные продукты или решения под частной маркой, если это потребуется?
Для промышленных применений обычно лучше работать с производителем термических гелей, которые могут предоставить оба вариантаМатериальная производительность и поддержка применения, вместо того чтобы выбирать поставщика только по теплопроводности.
Jointas Chemical предоставляет решения для материалов теплового интерфейса для электронных и тепловых задач. Если вы ищетепроизводитель термического геля, поставщик теплопроводящих гелей или индивидуальный термозащитный заполнитель, свяжитесь с нашей технической командой, чтобы обсудить ваши требования к применению и запросить информацию о продукте или образцах.