نحوه انتخاب ماده واسط هدایت حرارتی صحیح

طراحان برق بیشتر و بیشتر با چالش‌های شکل تجهیزات یا اتلاف گرما مواجه هستند، اما ممکن است با محدوده انتخاب مواد واسط هدایت گرما در بازار و نحوه انتخاب ترکیب صحیح مواد برای حل چالش‌های طراحی خاص آشنا نباشند. بخش مواد با کارایی بالا Du Bonlaird انواع گزینه های مواد رابط رسانش گرما را ارائه می دهد که می تواند به طراحان در حل چالش های پیچیده انتقال گرما کمک کند. این راه حل ها برای خودروها، مخابرات، مراکز داده، سیستم های تبدیل برق و بسیاری از محصولات دیگر قابل اجرا هستند.

مواد رابط رسانای حرارتی برای ایجاد یک سطح تماس حرارتی یکنواخت برای دو سطح جفت، به ویژه بین عناصر و سطوح جفت رادیاتور آنها در نظر گرفته شده است. در گذشته، طراحان سیستم معمولاً از فن ها و/یا رادیاتورها به عنوان نوشدارویی برای حل اکثر مشکلات خنک کننده در عناصر خاص استفاده می کردند. این به این دلیل است که بیشتر گرما در منابع تغذیه بزرگ یا CPUهای بزرگ تولید می شود، هر دو به اندازه کافی بزرگ هستند تا این نوع تجهیزات خنک کننده را در خود جای دهند. حتی در نسل جدید سیستم‌هایی که هوای اجباری از طریق آن جریان می‌یابد، هنوز مشکل چگونگی دفع سریع گرما از قطعات به رادیاتور وجود دارد. مواد رابط رسانش گرما با پر کردن شکاف بین سطوح ماشینکاری شده برای اطمینان از تماس یکنواخت و راندمان انتقال حرارت بالا، یک راه حل هدایت گرما را فراهم می کند. همین روش برای مواردی که از پوسته به عنوان هیت سینک استفاده می شود نیز قابل استفاده است.

انواع مواد و ترکیبات رابط رسانای حرارتی:

مواد درزبندی پخش مایع، که بیشتر به عنوان خمیر حرارتی، ژل حرارتی یا گریس حرارتی شناخته می شوند. این مواد را می توان مستقیماً به اجزاء به عنوان چسب رادیاتورها اعمال کرد. به دلیل دشواری پردازش مجدد، به ندرت به عنوان مواد رابط برای پوسته ها استفاده می شود. این مواد را می توان با پرکننده های سرامیکی، پرکننده های فلزی یا اکسید فلزی برای دستیابی به رسانایی حرارتی بالا مخلوط کرد.

گریس حرارتی و مواد تغییر فاز؛ گریس حرارتی را می توان با استفاده از محلول چاپ صفحه برای به دست آوردن ضخامت لایه چسب کوچکتر به دست آورد. گریس تغییر فاز جایگزین پیشرفته تری برای گریس حرارتی است و از طریق بهینه سازی، حداکثر سرعت انتقال حرارت را می توان در محدوده دمایی خاص به دست آورد. این مواد معمولاً برای رادیاتورهایی استفاده می شود که با نیروی مکانیکی ثابت شده و تحت فشار ثابت در جای خود ثابت می شوند. در طول عملیات، مواد تغییر فاز جامد یا مایع می شوند و به یک لایه چسبناک تبدیل می شوند و گرمای نهان را به طور جداگانه آزاد می کنند یا جذب می کنند، این مواد لایه چسب بالا را می توان با استفاده از چاپ روی صفحه چاپ کرد تا حداقل ضخامت لایه چسب را به دست آورد.

پد حرارتی: استفاده از این مواد جامد از پیش ساخته شده بسیار ساده است و همچنین می تواند در فرآیند مونتاژ خودکار ادغام شود. اگرچه پد رسانای حرارتی به طور کلی شکل از پیش ساخته شده را می پذیرد، می تواند با توجه به اندازه مورد نیاز نیز برش داده شود. آنها برای استفاده در عناصر مسطح برای اتصال رادیاتور یا به طور مستقیم به پوسته متصل هستند.

انواع مختلفی از مشخصات مواد قابل اعمال برای مواد رابط رسانای حرارتی وجود دارد. رسانایی حرارتی مواد یا مقاومت حرارتی محصولات ارائه شده از ویژگی‌های اصلی مواد هستند که باید در نظر گرفته شوند، زیرا این مقدار می‌تواند به عنوان یک هدف طراحی در شبیه‌سازی یا برخی از محاسبات اساسی مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر ویژگی‌های مواد، طراحان باید فرآیند مونتاژ خودکار را در فرآیند تولید و همچنین راحتی تولید ادغام راه‌حل‌های خاص در PCBA یا مسکن را در نظر بگیرند.