यदा PTFE पट्टिकायाः तापस्य विसर्जनस्य आवश्यकता भवति – उदाहरणार्थं, शक्तिघटकं तापनियंत्रणं प्रति बन्धनं करणीयम् – तदा चिपकणस्तरेन एकदा एव द्वौ कार्यौ कर्तव्यौ: तापं स्थानान्तरयितुं, कठिनतया धारयितुं च तापवाहकपूरकान् (एल्युमिना, बोरोन् नाइट्राइड् इत्यादयः) योजयित्वा तापचालकतायां सुधारः भवति परन्तु प्रायः सर्वदा आसंजनं न्यूनीकरोति ।
आव्हानं वर्तते यथासम्भवं न्यूनं चिपचिपाहटं नष्टं कुर्वन् तापसञ्चारं अधिकतमं कर्तुं | उत्तरं त्रयः पूरकमापदण्डाः सन्ति : कणस्य आकारः, कणस्य आकारः, भारप्रतिशतता च ।
आओकाई पीटीएफई इत्यनेन तापप्रवाहकं विकसितम् अस्ति PTFE-पट्टिकाः । इलेक्ट्रॉनिक्स-औद्योगिक-अनुप्रयोगयोः कृते अस्मिन् लेखे कणानां आकारः, आकृतिविज्ञानं, भारः च कथं व्यापारं प्रभावितं कुर्वन्ति, उत्तमसन्तुलनस्य कृते कथं सूत्रीकरणं करणीयम् इति व्याख्यायते ।
कण-आकारः – सूक्ष्म-मोट-व्यापार-अवरोधः
कण आकारः पूरकाः कियत् सम्यक् तापवाहकजालं निर्मान्ति तथा च चिपकणं बन्धनपृष्ठं कियत् सम्यक् आर्द्रं करोति इति नियन्त्रयति ।
1. सूक्ष्मकणाः (नैनोतः उपमाइक्रोनपर्यन्तं) .
तापीयप्रभावः उच्चपृष्ठक्षेत्रे अधिककण-कणसंपर्कबिन्दवः भवन्ति, परन्तु अधिकं अन्तरफलकीयतापप्रतिरोधः (फोनोनप्रकीर्णनम्) अपि भवति । गम्भीरः समुच्चयः चालकतासुधारं सीमितं करोति ।
आसंजनप्रभावः : सूक्ष्मकणाः रालस्य, टैक्सीफायरस्य च बृहत् परिमाणेन अवशोषयन्ति, येन चिपकणं कठोरं भवति । प्रारम्भिकः टैक् तीव्ररूपेण पतति। प्रवाहक्षमता न्यूनीभवति, न्यून-पृष्ठ-ऊर्जायुक्तेषु PTFE उपधातुषु आर्द्रीकरणं न्यूनीकरोति → न्यूनछिलबलं ।
निर्णयः- एकान्ते प्रयुक्तः दुर्लभः। अति-सूक्ष्म-पूरकाः सीमान्त-ताप-लाभं ददति परन्तु आसंजनं नाशयन्ति ।
2. स्थूलकणाः (माइक्रोनतः दश माइक्रोनपर्यन्तं) .
तापप्रभावः सम्पर्कबिन्दवः न्यूनाः परन्तु व्यक्तिगततापसञ्चारमार्गाः दीर्घाः । यदा चिपकणस्थूलतायाः दिशि निकटतया स्तम्भिताः भवन्ति तदा ते उत्तमं विमानस्य माध्यमेन चालकतां ददति ।
आसंजनप्रभावः न्यूनपृष्ठक्षेत्रं न्यूनं रालं शोषयति, चिपकणस्य मृदुतां रक्षति । परन्तु यदि कणाः चिपकणस्तरस्य इव मोटाः वा अधिकं वा भवन्ति (सामान्यतया २५-१०० माइक्रोन), ते पट्टिकापृष्ठं रूक्षं कुर्वन्ति, प्रभावी बन्धनक्षेत्रं न्यूनीकरोति, तनावसान्द्रताबिन्दून् च निर्मान्ति
निर्णयः - प्राथमिकवाहककंकालरूपेण उपयुज्यते, परन्तु तस्य आकारः चिपकणमोटाईतः न्यूनः भवितुमर्हति ।
3. समाधानम् – द्विधा मिश्रणम्
स्थूलं सूक्ष्मं च कणं विशिष्टानुपातेन मिश्रयन्तु । सूक्ष्मकणिकाः स्थूलकणानां मध्ये शून्यतां पूरयन्ति, निकटतमं पैकिंगं प्राप्नुवन्ति । समाने कुलपूरकभारेन सह, द्विधा ग्रेडिंग् कणसंपर्कबिन्दून् (उत्तमचालकता) वर्धयति अथवा, वैकल्पिकरूपेण, न्यूनकुलपूरकेन सह लक्ष्यचालकतां प्राप्नोति , आसंजनं संरक्षितुं अधिकं निरन्तररालचरणं त्यजति
Aokai PTFE recommendation : 50 μm मोटी चिपकणस्तरस्य कृते 1-5 μm इत्यस्य सूक्ष्मकणानां सह मिश्रितस्य 20-30 μm इत्यस्य मोटे कणानां उपयोगं कुर्वन्तु। एषः द्विविधः उपायः गुणसन्तुलनस्य कुञ्जी अस्ति ।
कणरूपविज्ञानम् – आकारस्य महत्त्वं वर्तते
अगोलाकारपूरकाः लेपनस्य शोषणस्य च समये संरेखणं कुर्वन्ति, येन थ्रू-प्लेन (Z-दिशा) तापचालकता, आसंजनं च प्रभावितं भवति ।
1. गोलाकार अथवा अर्धगोलाकारपूरक (उदा. गोलाकार एल्युमिना) .
तापीय प्रभावः समरूप। कणाः स्थूलतादिशि सहजतया स्तम्भयन्ति, विमानस्य माध्यमेन तापविसर्जनार्थं उत्तमम् ।
आसंजनप्रभावः : चिकनीपृष्ठानि रालप्रवाहं न बाधन्ते । शीत-प्रवाहं, पृष्ठीय-आर्द्रीकरणं च रक्षति । समानभारसमये सर्वेषु आकारेषु गोलासु उत्तमं आसंजनं धारयन्ति – विशेषतः प्रारम्भिकं टैक् ।
संतुलनलाभः सर्वोत्तमः समग्रसङ्गतिः। न्यूनतमं आसंजनहानिः सह Z-अक्षस्य तापलाभं अधिकतमं करोति।
2. चकनाचूरपूरकाः (उदाहरणार्थं, बोरोन नाइट्राइड्, ग्राफीन) .
तापीयप्रभावः उच्चपक्षानुपातः उत्तमं विमानान्तर्गतचालकतां ददाति, परन्तु फ्लेक्सः उपस्तरस्य समानान्तरेण संरेखणं कुर्वन्ति, विमानस्य माध्यमेन अल्पं सुधारं प्रदाति – PTFE-पट्टिकानां कृते दुर्बलं येषां ऊर्ध्वाधरतापस्थापनस्य आवश्यकता भवति
आसंजनप्रभावः : खण्डाः विभाजनपटलवत् कार्यं कुर्वन्ति, प्लास्टिकप्रवाहं अवरुद्ध्य प्रारम्भिकटैकं तीव्ररूपेण कटयन्ति । तीक्ष्णधाराः तनावसान्द्रतां जनयन्ति, येन छिलकाबलं न्यूनीकरोति ।
संतुलनस्य हानिः : Z-दिशायाः तापीयआवश्यकतानां कृते दुर्बलः फिट्, निहितचिपचिपाहटं गम्भीररूपेण बाधते। मुख्यपूरकत्वेन न अनुशंसितम्।
3. तन्तुयुक्ताः अनियमिताः वा पूरकाः
तापीयप्रभावः उच्चपक्षानुपातः न्यूनभारसमये प्रवाहकजालस्य निर्माणं कर्तुं शक्नोति ।
आसंजनप्रभावः चिपकणस्य चिपचिपाहटं तीव्ररूपेण वर्धयति, यांत्रिक-अन्तर-संलग्नतायाः माध्यमेन पीएसए-सङ्घटनं कठोरं करोति, चिपचिपाहटं च नष्टं करोति । तीक्ष्णधाराः चिपकणं-PTFE अन्तरफलकं क्षतिं कुर्वन्ति ।
निर्णयः - मुख्यपूरकरूपेण दुर्लभतया प्रयुक्तः; सहायकसेतुसामग्रीरूपेण केवलं लघुसंयोजनम्।
Filler Loading – Percolation Sweet Spot इत्यस्य अन्वेषणम्
यथा यथा पूरकभारः वर्धते तथा तथा तापचालकता प्रथमं मन्दं वर्धते, ततः परकोलेशन थ्रेशोल्ड् इत्यत्र तीक्ष्णतया कूर्दति , ततः पठारेषु । आसंजनं तु निरन्तरं क्षीणं भवति ।
1. न्यूनभारः (<30 vol%) .
पूरकाः निरन्तररालमात्रिकायां पृथक्कृतद्वीपाः सन्ति । तापचालकतायां कष्टेन एव सुधारः भवति । आसंजनं शुद्धपीएसए-समीपे एव तिष्ठति । टैक् संरक्षणार्थं सुरक्षितक्षेत्रं, परन्तु तापलाभः नगण्यः।
2. मध्यमतः उच्चपर्यन्तं भारः (30-60 vol%) – महत्त्वपूर्णः खिडकी
कणाः स्पर्शं कर्तुं आरभन्ते, प्रवाहकमार्गान् च निर्मान्ति । तापचालकता घातीयरूपेण वर्धते । तावत् निरन्तरं रालमात्रिका विखण्डिता भवति । चिपकणं भंगुरं भवति; प्रारम्भिकं टैक् तथा छिलकाबलं तीव्ररूपेण पतति।
एषः अनुकूलनक्षेत्रः अस्ति । लक्ष्यं परकोलेशन-दहलीजस्य निम्न-अन्ते कार्यं कर्तुं भवति – ताप-विशेषतां पूरयितुं पर्याप्तं उच्चं, स्वीकार्य-आसंजनार्थं निरन्तरं राल-चरणं धारयितुं पर्याप्तं न्यूनम्
3. अति-उच्च भार (>60 vol%) .
सघनकणपैकिंगेन अधिकं तापलाभः (पठारः) मन्दः भवति । रालः सर्वाणि अन्तरालानि पूरयितुं न शक्नोति; शून्यानि रूपम् । चिपकणं शुष्कं, भंगुरं, प्रायः अ-चिपकं च भवति । पट्टिका भंगुरं तापपटलं भवति । सम्पत्तितुल्यता सर्वथा नष्टा भवति।
PTFE टेपस्य (silicone PSA) कृते विशेषटिप्पणी: सिलिकॉनस्य ऐक्रेलिकस्य अपेक्षया न्यूनतया समन्वय ऊर्जा भवति, भरावसङ्गतता च न्यूना भवति । इदं न्यूनतरं अधिकतमं भरावभारं सहते । अतिपूरणेन चिपकणस्य चूर्णीकरणं भवति ।
Aokai PTFE empirical data : सिलिकोन PSA इत्यस्मिन् गोलाकार-एल्युमिना कृते, percolation threshold मोटेन 35-45 vol% भवति । द्विधावितरणेन सह ४०-४५ vol% परितः इष्टतमं संतुलनं प्राप्यते । ५५ vol% अधिकं अधिकांशप्रयोगेषु आसंजनं अस्वीकार्यं भवति ।
PTFE उच्च-तापमान-चिपकण-टेपेषु स्थिरं ताप-चालन–आसंजन-सन्तुलनं प्राप्तुं:
गोलाकारमोटकणानां (20-30 μm) उपयोगं कुर्वन्तु – ते न्यूनतमसंसंजनहानिसहितं विमानद्वारा चालकतां प्रदास्यन्ति । प्राथमिकप्रवाहककंकालरूपेण
द्विधावितरणं निर्मातुं सूक्ष्मकणान् (1-5 μm) योजयन्तु – शून्यतां पूरयति, कुलपूरकस्य आवश्यकतां न्यूनीकरोति, रालमात्रिकं संरक्षितं करोति।
कुलपूरकभारं परकोलेशन-दहलीजस्य निम्न-मध्य-परिधिषु (सिलिकोन-पीएसए-मध्ये गोलाकार-एल्युमिना-कृते 40-45 vol% इत्यस्य परितः) स्थापयन्तु ।
फ्लेकी अथवा रेशेदारपूरकान् <5 wt% यावत् सीमितं कुर्वन्तु – ते टैक् इत्यस्य हानिं कुर्वन्ति तथा च विमानस्य माध्यमेन अल्पं लाभं ददति। यदि सर्वथा आवश्यकं भवति तर्हि
परिणामः : एकः तापचालकः पीएसए-पट्टिका यः वास्तवतः लसति, स्थास्यति च ।
आओकाई पीटीएफई एतस्य द्विधा गोलाकारपूरकरणनीत्याः उपयोगेन तापप्रवाहकपीटीएफई टेप्स् निर्माति । वयं भवतः अनुप्रयोगस्य अनुरूपं तापचालकतां आसंजनस्तरं च कर्तुं शक्नुमः।
अन्तिम टेकअवे
PTFE चिपकणपट्टिकासु तापचालकतायां सुधारः सर्वदा आसंजनविरुद्धं युद्धं करोति । सर्वोत्तमः सम्झौता गोलाकारकणानां + द्विविधाकारवितरणस्य + भारस्य केवलं अतीतस्य प्रवाहात् आगच्छति | यावत् भवतः अनुप्रयोगस्य विशेषरूपेण विमानस्य अन्तः चालकतायाः आवश्यकता नास्ति तथा च न्यून-टैकं सहितुं न शक्नोति तावत् यावत् फ्लेक्स् तथा तन्तुं परिहरन्तु ।
ताप-विसर्जनेन सह उच्च-प्रदर्शन-बन्धनस्य कृते ताप-प्रवाहक-PTFE-पट्टिका सिद्धं समाधानम् अस्ति । सम्पर्कं कुर्वन्तु । Aokai PTFE इत्यनेन स्वस्य तापीय-छिलका-आवश्यकतानां अनुरूपं सूत्रीकरणार्थं
द्वारा प्रदत्त तकनीकी सामग्री Jiangsu Aokai नई सामग्री प्रौद्योगिकी कं, लि.
PTFE उच्च-तापमान-वस्त्रस्य, टेपस्य, जाली-मेखलानां, इत्यादीनां कृते विस्तृत-विनिर्देशानां कस्टम-समाधानस्य च कृते:
व्यावसायिकतायाः अखण्डतायाः च पालनम् कुर्वन्तः वयं एक-विराम-अनुकूलित-समाधानं, विचारणीय-विक्रय-पश्चात्-सेवाः च प्रदामः ।
