जब पीटीएफई टेप को गर्मी खत्म करने की आवश्यकता होती है - उदाहरण के लिए, एक पावर घटक को हीट सिंक से जोड़ना - चिपकने वाली परत को एक साथ दो काम करने चाहिए: गर्मी स्थानांतरित करना और कसकर पकड़ना। तापीय प्रवाहकीय भराव (एल्यूमिना, बोरान नाइट्राइड, आदि) जोड़ने से तापीय चालकता में सुधार होता है लेकिन लगभग हमेशा आसंजन कम हो जाता है।
चुनौती यथासंभव कम चिपचिपाहट खोते हुए गर्मी हस्तांतरण को अधिकतम करना है । उत्तर तीन भराव मापदंडों में निहित है: कण आकार, कण आकार और लोडिंग प्रतिशत।
आओकाई पीटीएफई ने तापीय प्रवाहकीय विकसित किया है PTFE टेप । इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए यह आलेख बताता है कि कण आकार, आकारिकी और लोडिंग व्यापार-बंद को कैसे प्रभावित करते हैं, और सर्वोत्तम संतुलन के लिए कैसे तैयार किया जाए।
कण आकार - बारीक-मोटा व्यापार-बंद
कण का आकार यह नियंत्रित करता है कि फिलर्स कितनी अच्छी तरह से गर्मी-संचालन नेटवर्क बनाते हैं और चिपकने वाला कितनी अच्छी तरह से बॉन्डिंग सतह को गीला करता है।
1. सूक्ष्म कण (नैनो से सबमाइक्रोन)
थर्मल प्रभाव: उच्च सतह क्षेत्र के कारण अधिक कण-कण संपर्क बिंदु होते हैं, लेकिन अधिक इंटरफेशियल थर्मल प्रतिरोध (फोनन स्कैटरिंग) भी होता है। गंभीर संचयन चालकता में सुधार को सीमित करता है।
आसंजन प्रभाव: बारीक कण बड़ी मात्रा में राल और टैकिफ़ायर को अवशोषित करते हैं, जिससे चिपकने वाला सख्त हो जाता है। प्रारंभिक कील तेजी से गिरती है। प्रवाहशीलता कम हो जाती है, कम सतह-ऊर्जा पीटीएफई सब्सट्रेट्स पर गीलापन कम हो जाता है → कम छीलने की ताकत।
फैसला: शायद ही कभी अकेले इस्तेमाल किया जाता है। अल्ट्रा-फाइन फिलर्स मामूली थर्मल लाभ देते हैं लेकिन आसंजन को नष्ट कर देते हैं।
2. मोटे कण (माइक्रोन से दसियों माइक्रोन तक)
थर्मल प्रभाव: कम संपर्क बिंदु लेकिन लंबे व्यक्तिगत ताप संचालन पथ। जब चिपकने वाली मोटाई की दिशा में बारीकी से रखा जाता है, तो वे विमान के माध्यम से अच्छी चालकता देते हैं।
आसंजन प्रभाव: कम सतह क्षेत्र कम राल को सोखता है, चिपकने वाली कोमलता को संरक्षित करता है। हालाँकि, यदि कण चिपकने वाली परत (आमतौर पर 25-100 μm) के बराबर या उससे अधिक मोटे होते हैं, तो वे टेप की सतह को खुरदरा कर देते हैं, प्रभावी बंधन क्षेत्र को कम करते हैं, और तनाव एकाग्रता बिंदु बनाते हैं।
निर्णय: प्राथमिक प्रवाहकीय कंकाल के रूप में उपयोग किया जाता है, लेकिन इसका आकार चिपकने वाली मोटाई से कम होना चाहिए।
3. समाधान - बाइमोडल सम्मिश्रण
मोटे और महीन कणों को विशिष्ट अनुपात में मिलाएं। महीन दाने मोटे कणों के बीच रिक्त स्थान को भरते हैं, जिससे निकटतम पैकिंग प्राप्त होती है। समान कुल भराव लोडिंग के साथ, बिमोडल ग्रेडिंग कण संपर्क बिंदुओं (बेहतर चालकता) को बढ़ाती है या, वैकल्पिक रूप से, के साथ लक्ष्य चालकता तक पहुंचती है कम कुल भराव , जिससे आसंजन को संरक्षित करने के लिए अधिक निरंतर राल चरण निकलता है।
आओकाई पीटीएफई अनुशंसा : 50 μm मोटी चिपकने वाली परत के लिए, 20-30 μm के मोटे कणों को 1-5 μm के महीन कणों के साथ मिश्रित करके उपयोग करें। यह द्विमोडल दृष्टिकोण गुणों को संतुलित करने की कुंजी है।
कण आकृति विज्ञान - आकार बहुत मायने रखता है
गैर-गोलाकार भराव कोटिंग और सुखाने के दौरान संरेखित होते हैं, जो थ्रू-प्लेन (जेड-दिशा) तापीय चालकता और आसंजन को प्रभावित करते हैं।
1. गोलाकार या अर्ध-गोलाकार भराव (जैसे, गोलाकार एल्यूमिना)
थर्मल प्रभाव: आइसोट्रोपिक। कण मोटाई की दिशा में आसानी से ढेर हो जाते हैं, जो थ्रू-प्लेन गर्मी अपव्यय के लिए अच्छा है।
आसंजन प्रभाव: चिकनी सतहें राल प्रवाह में बाधा नहीं डालती हैं। शीत-प्रवाह और सतह को गीला होने से बचाता है। समान लोडिंग पर सभी आकृतियों के बीच, गोले सबसे अच्छा आसंजन बनाए रखते हैं - विशेष रूप से प्रारंभिक कील।
संतुलन लाभ: सर्वोत्तम समग्र अनुकूलता। न्यूनतम आसंजन हानि के साथ Z-अक्ष थर्मल लाभ को अधिकतम करता है।
2. परतदार भराव (उदाहरण के लिए, बोरान नाइट्राइड, ग्राफीन)
थर्मल प्रभाव: उच्च पहलू अनुपात उत्कृष्ट इन-प्लेन चालकता देता है, लेकिन फ्लेक्स सब्सट्रेट के समानांतर संरेखित होते हैं, जिससे थ्रू-प्लेन में थोड़ा सुधार होता है - पीटीएफई टेपों के लिए खराब जिन्हें ऊर्ध्वाधर गर्मी हस्तांतरण की आवश्यकता होती है।
आसंजन प्रभाव: फ्लेक विभाजन फिल्मों की तरह काम करते हैं, प्लास्टिक के प्रवाह को अवरुद्ध करते हैं और प्रारंभिक कील को काफी हद तक काटते हैं। नुकीले किनारे तनाव एकाग्रता का कारण बनते हैं, जिससे छिलके की ताकत कम हो जाती है।
संतुलन की हानि: Z-दिशा थर्मल आवश्यकताओं के लिए खराब फिट, अंतर्निहित चिपचिपाहट को गंभीर रूप से ख़राब करता है। मुख्य भराव के रूप में अनुशंसित नहीं।
3. रेशेदार या अनियमित भराव
थर्मल प्रभाव: उच्च पहलू अनुपात कम लोडिंग पर प्रवाहकीय नेटवर्क का निर्माण कर सकता है।
आसंजन प्रभाव: चिपकने वाली चिपचिपाहट में भारी वृद्धि, यांत्रिक इंटरलॉकिंग के माध्यम से पीएसए को कठोर करना, और चिपचिपाहट को नष्ट करना। नुकीले किनारे चिपकने वाले-पीटीएफई इंटरफ़ेस को नुकसान पहुंचाते हैं।
निर्णय: मुख्य भराव के रूप में शायद ही कभी उपयोग किया जाता है; सहायक ब्रिजिंग सामग्री के रूप में केवल मामूली जोड़।
फिलर लोडिंग - परकोलेशन स्वीट स्पॉट ढूँढना
जैसे-जैसे फिलर लोडिंग बढ़ती है, तापीय चालकता पहले धीरे-धीरे बढ़ती है, फिर अंतःस्राव सीमा पर तेजी से बढ़ती है , फिर पठार पर। हालाँकि, आसंजन लगातार कम होता जाता है।
1. कम लोडिंग (<30 वॉल्यूम%)
फिलर्स एक सतत राल मैट्रिक्स में पृथक द्वीप हैं। तापीय चालकता में बमुश्किल सुधार होता है। आसंजन शुद्ध पीएसए के करीब रहता है। कील को संरक्षित करने के लिए सुरक्षित क्षेत्र, लेकिन थर्मल लाभ नगण्य।
2. मध्यम से उच्च लोडिंग (30-60 वॉल्यूम%) - महत्वपूर्ण विंडो
कण स्पर्श करने लगते हैं और प्रवाहकीय मार्ग बनाते हैं। तापीय चालकता तेजी से बढ़ती है। इस बीच, निरंतर राल मैट्रिक्स खंडित हो जाता है। चिपकने वाला भंगुर हो जाता है; प्रारंभिक कील और छिलके की शक्ति में तेजी से गिरावट आती है।
यह अनुकूलन क्षेत्र है. लक्ष्य परकोलेशन थ्रेशोल्ड के निचले सिरे पर काम करना है - थर्मल विनिर्देशों को पूरा करने के लिए पर्याप्त उच्च, स्वीकार्य आसंजन के लिए निरंतर राल चरण को बनाए रखने के लिए पर्याप्त कम।
3. अल्ट्रा-हाई लोडिंग (>60 वॉल्यूम%)
घनी कण पैकिंग आगे तापीय लाभ (पठार) को धीमा कर देती है। राल सभी अंतरालों को नहीं भर सकता; रिक्तियाँ बनती हैं। चिपकने वाला सूखा, भंगुर और लगभग गैर-चिपचिपा हो जाता है। टेप एक नाजुक थर्मल फिल्म बन जाता है। संपत्ति का संतुलन पूरी तरह ख़त्म हो गया है।
पीटीएफई टेप (सिलिकॉन पीएसए) के लिए विशेष नोट: सिलिकॉन में ऐक्रेलिक की तुलना में कम सामंजस्य ऊर्जा और खराब भराव संगतता होती है। यह कम अधिकतम भराव लोडिंग को सहन करता है। अधिक भरने से चिपकने वाला चूर्ण हो जाता है।
आओकाई पीटीएफई अनुभवजन्य डेटा : सिलिकॉन पीएसए में गोलाकार एल्यूमिना के लिए, अंतःस्राव सीमा लगभग 35-45 वोल्ट% है। बिमोडल वितरण के साथ इष्टतम संतुलन लगभग 40-45 वोल्ट% प्राप्त किया जाता है। 55 वोल्ट% से ऊपर, अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए आसंजन अस्वीकार्य हो जाता है।
सारांश - थ्री-इन-वन बैलेंसिंग फॉर्मूला
PTFE उच्च तापमान चिपकने वाले टेप में स्थिर थर्मल चालन-आसंजन संतुलन प्राप्त करने के लिए:
गोलाकार मोटे कणों (20-30 माइक्रोमीटर) का उपयोग करें - वे न्यूनतम आसंजन हानि के साथ विमान के माध्यम से चालकता प्रदान करते हैं। प्राथमिक प्रवाहकीय कंकाल के रूप में
महीन कण (1-5 माइक्रोमीटर) जोड़ें - रिक्त स्थान को भरता है, आवश्यक कुल भराव को कम करता है, राल मैट्रिक्स को संरक्षित करता है। बाइमोडल वितरण बनाने के लिए
कुल भराव लोडिंग को अंतःस्रावी सीमा की निचली-मध्य सीमा पर रखें (सिलिकॉन पीएसए में गोलाकार एल्यूमिना के लिए लगभग 40-45 वोल्ट%)।
परतदार या रेशेदार भराव को <5 wt% तक सीमित करें - वे कील को नुकसान पहुंचाते हैं और पूरे स्तर पर बहुत कम लाभ प्रदान करते हैं। यदि आवश्यक हो तो
परिणाम: एक तापीय प्रवाहकीय पीएसए टेप जो वास्तव में चिपक जाता है और टिकता है।
Aokai PTFE इस बिमोडल गोलाकार भराव रणनीति का उपयोग करके थर्मल प्रवाहकीय PTFE टेप बनाती है। हम आपके एप्लिकेशन के लिए तापीय चालकता और आसंजन स्तर को अनुकूलित कर सकते हैं।
अंतिम टेकअवे
पीटीएफई चिपकने वाले टेपों में तापीय चालकता में सुधार हमेशा आसंजन से लड़ता है। सबसे अच्छा समझौता गोलाकार कणों + द्विमोडल आकार वितरण + अंतःस्राव से ठीक पहले लोड होने से आता है । जब तक आपके अनुप्रयोग को विशेष रूप से इन-प्लेन चालकता की आवश्यकता न हो और कम कील को सहन न कर सके, तब तक गुच्छे और रेशों से बचें।
गर्मी अपव्यय के साथ उच्च-प्रदर्शन संबंध के लिए, थर्मली कंडक्टिव पीटीएफई टेप एक सिद्ध समाधान है। से संपर्क करें । आओकाई पीटीएफई आपकी थर्मल और पील आवश्यकताओं से मेल खाने वाले फॉर्मूलेशन के लिए
