Кога тефлонската лента треба да ја исфрли топлината - на пример, врзување на електрична компонента со ладилник - лепливиот слој мора да прави две работи одеднаш: да ја пренесе топлината и да ја држи цврсто. Додавањето термички спроводливи полнила (алумина, бор нитрид итн.) ја подобрува топлинската спроводливост, но речиси секогаш ја намалува адхезијата.
Предизвикот е да се максимизира преносот на топлина додека се губи што е можно помала лепливост . Одговорот лежи во три параметри за полнење: големина на честички, облик на честички и процент на вчитување.
Aokai тефлонски разви термички спроводлив Тефлонски ленти за електроника и индустриски апликации. Оваа статија објаснува како големината на честичките, морфологијата и вчитувањето влијаат на компромисот и како да се формулира за најдобра рамнотежа.
Големина на честички - Фино-груба размена
Големината на честичките регулира колку добро полнилата формираат мрежа за спроведување на топлина и колку добро лепилото ја навлажнува површината за поврзување.
1. Ситни честички (нано до подмикрон)
Термички ефект: Високата површина доведува до повеќе контактни точки на честички-честички, но исто така и поголем меѓуфазен термички отпор (расејување на фонон). Тешката агломерација го ограничува подобрувањето на спроводливоста.
Ефект на адхезија: Ситните честички апсорбираат големи количини смола и лепливи средства, стврднувајќи го лепилото. Почетната лепливост нагло опаѓа. Проточноста се намалува, намалувајќи го навлажнувањето на тефлонски подлоги со ниска површинска енергија → мала јачина на кора.
Пресуда: Ретко се користи самостојно. Ултра фините полнила даваат маргинална топлинска добивка, но ја уништуваат адхезијата.
2. Груби честички (микрон до десетици микрони)
Термички ефект: Помалку контактни точки, но подолги индивидуални патеки за спроводливост на топлина. Кога се тесно наредени долж насоката на дебелината на лепилото, тие даваат добра спроводливост низ рамнината.
Ефект на адхезија: Ниската површина апсорбира помалку смола, зачувувајќи ја мекоста на лепилото. Меѓутоа, ако честичките се дебели колку или подебели од лепливиот слој (обично 25-100 μm), тие ја рапават површината на лентата, ја намалуваат ефективната површина на поврзување и создаваат точки на концентрација на стрес.
Пресуда: Се користи како примарен проводен скелет, но мора да има големина под дебелината на лепилото.
3. Растворот – бимодално мешање
Измешајте крупни и фини честички во одредени соодноси. Ситните зрна ги пополнуваат празнините помеѓу крупните честички, постигнувајќи најблиско пакување. Со истото вкупно полнење на полнењето, бимодалното оценување ги зголемува контактните точки на честичките (подобра спроводливост) или, алтернативно, ја достигнува целната спроводливост со помалку вкупно полнење , оставајќи поконтинуирана фаза на смола за да се зачува адхезијата.
Aokai тефлонски препорака : За леплив слој со дебелина од 50 μm, користете груби честички од 20-30 μm измешани со фини честички од 1-5 μm. Овој бимодален пристап е клучот за балансирање на својствата.
Морфологија на честички - обликот е многу важен
Несферичните полнила се усогласуваат за време на обложување и сушење, што влијае на топлинската спроводливост и адхезијата низ рамнината (Z-насока).
1. Сферични или квази-сферични полнила (на пример, сферична алумина)
Термички ефект: Изотропно. Честичките лесно се натрупуваат долж насоката на дебелината, што е добро за дисипација на топлина низ авионот.
Ефект на адхезија: Мазните површини не го попречуваат протокот на смолата. Зачувува ладен проток и површинско навлажнување. Помеѓу сите облици при еднакво оптоварување, топчињата ја задржуваат најдобрата адхезија - особено почетната лепливост.
Предност во рамнотежата: најдобра севкупна компатибилност. Го максимизира топлинското засилување на оската Z со минимална загуба на адхезија.
2. Ронлив полнила (на пр. бор нитрид, графен)
Термички ефект: Високиот сооднос дава одлична спроводливост во рамнината, но снегулките се порамнуваат паралелно со подлогата, нудејќи мало подобрување низ рамнината - слабо за тефлонски ленти на кои им е потребен вертикален пренос на топлина.
Ефект на адхезија: Снегулките делуваат како преградни фолии, го блокираат протокот на пластика и драстично ја намалуваат почетната лепливост. Острите рабови предизвикуваат концентрација на стрес, намалувајќи ја јачината на кората.
Недостаток на рамнотежа: Лошо одговара за топлинските потреби во насока Z, сериозно ја нарушува вродената лепливост. Не се препорачува како главен филер.
3. Фиброзни или неправилни полнила
Термички ефект: Високиот сооднос може да изгради проводни мрежи при мало оптоварување.
Ефект на адхезија: Драстично ја зголемува вискозноста на лепилото, го зацврстува PSA преку механичко преплетување и ја уништува лепливоста. Острите рабови го оштетуваат интерфејсот со лепило-тефлонски.
Пресуда: Ретко се користи како главен филер; само мало дополнување како помошен материјал за премостување.
Вчитување на полнење - Наоѓање на слатката точка за пробивање
Како што се зголемува оптоварувањето на полнењето, топлинската спроводливост на почетокот полека се зголемува, а потоа нагло скока на прагот на пробивање , а потоа висорамнините. Адхезијата, сепак, континуирано опаѓа.
1. Ниско оптоварување (<30 vol%)
Полнилата се изолирани острови во континуирана смола матрица. Топлинската спроводливост едвај се подобрува. Адхезијата останува блиску до чиста PSA. Безбедна зона за зачувување на лепак, но топлинска добивка е занемарлива.
2. Средно до високо оптоварување (30-60 vol%) – критичниот прозорец
Честичките почнуваат да се допираат и формираат проводни патишта. Топлинската спроводливост се зголемува експоненцијално. Во меѓувреме, континуираната матрица на смола станува фрагментирана. Лепилото станува кршливо; почетното лепење и јачината на лупењето нагло опаѓаат.
Ова е зона на оптимизација. Целта е да се работи на долниот крај на прагот на перколација - доволно високо за да се задоволат топлинските спецификации, доволно ниско за да се задржи континуираната фаза на смола за прифатлива адхезија.
3. Ултра високо оптоварување (>60 волни%)
Густото пакување на честички го забавува дополнителното термичко засилување (плато). Смолата не може да ги пополни сите празнини; се формираат празнини. Лепилото станува суво, кршливо и речиси нелепливо. Лентата станува кревка термичка фолија. Состојбата на имотот е целосно изгубена.
Посебна забелешка за тефлонската лента (силиконски PSA): Силиконот има помала кохезивна енергија и послаба компатибилност со полнење од акрилот. Тоа толерира помало максимално полнење на полнењето. Прекумерното полнење предизвикува пулверизација на лепилото.
Aokai тефлонски емпириски податоци : за сферична алумина во силиконски PSA, прагот на пробивање е приближно 35-45 вол. Оптималната рамнотежа се постигнува околу 40-45 вол% со бимодална дистрибуција. Над 55 vol%, адхезијата станува неприфатлива за повеќето апликации.
Резиме - Формула за балансирање три-во-едно
За да се постигне стабилен баланс на топлинска спроводливост-адхезија во тефлонски лепливи ленти со висока температура:
Користете сферични груби честички (20-30 μm) како примарен спроводлив скелет - тие обезбедуваат спроводливост низ рамнината со минимална загуба на адхезија.
Додадете ситни честички (1-5 μm) за да создадете бимодална дистрибуција - ги пополнува празнините, го намалува вкупното потребно полнење, ја зачувува матрицата на смола.
Чувајте го вкупното полнење на полнењето на долниот-среден опсег на прагот на пробивање (околу 40-45 вол% за сферична алумина во силиконски PSA).
Ограничете ги ронливите или влакнести полнила на <5 wt% доколку воопшто е потребно - тие му наштетуваат на цврстината и нудат мала корист преку авионот.
Резултат: термички спроводлива PSA лента која всушност се лепи и трае.
Aokai тефлонски произведува термички спроводливи тефлонски ленти користејќи ја оваа бимодална сферична стратегија за полнење. Ние можеме да ги прилагодиме нивоата на топлинска спроводливост и адхезија на вашата апликација.
Завршно готово
Подобрувањето на топлинската спроводливост во тефлонските лепливи ленти секогаш се бори против адхезијата. Најдобриот компромис доаѓа од сферични честички + бимодална дистрибуција на големина + вчитување штотуку поминато навлегување . Избегнувајте снегулки и влакна, освен ако на вашата апликација конкретно не и е потребна спроводливост во авионот и може да толерира слаба лепливост.
За лепење со високи перформанси со дисипација на топлина, термички спроводлива тефлонска лента е докажано решение. Контактирајте со тефлонски Aokai за формулации кои одговараат на вашите барања за термичка и лупење.
