С быстрым развитием таких отраслей, как новая энергетика, электромобили, связь 5G и силовые полупроводники, спрос на теплопроводящие материалы растет беспрецедентными темпами. Характеристики продуктов из термоинтерфейсных материалов,-таких как термопасты, термопрокладки и теплопроводящие заливочные компаунды-во многом зависят от качества содержащихся в них теплопроводящих наполнителей. В основе качества наполнителя лежит модификация поверхности порошка.
Однако многие компании по-прежнему полагаются на относительно грубые процессы модификации порошков, что приводит к постоянным проблемам, таким как плохая консистенция продукта и низкая эффективность производства. Выбор правильного оборудования для модификации стал ключевым фактором для компаний, производящих термические материалы, стремящихся повысить свою конкурентоспособность.
Почему необходимо модифицировать теплопроводящие наполнители?
Теплопроводящие наполнители обычно включают неорганические порошки, такие как оксид алюминия, нитрид алюминия, нитрид бора, оксид цинка и кремнезем. Эти порошки по своей природе гидрофильны, что приводит к плохой совместимости с матрицами органических полимеров, таких как силиконовая резина и эпоксидные смолы. Прямое смешивание часто приводит к следующим проблемам:
Ограниченная заполняющая способность и сложность повышения теплопроводности. Немодифицированные наполнители имеют плохое межфазное сцепление с матрицей. При высоких уровнях наполнения вязкость системы резко возрастает, текучесть ухудшается, а обработка становится затруднительной, что серьезно ограничивает возможности улучшения теплопроводности.
Плохая дисперсия и нестабильные характеристики продукта. Наполнители имеют тенденцию к агломерации внутри матрицы, что приводит к значительным изменениям термостойкости-от-от партии и снижению выхода продукта.
Низкая эффективность добавок и высокие затраты: если модификатор поверхности не может равномерно и прочно покрыть частицы порошка, не только потребление добавок будет высоким, но и эффект модификации также останется нестабильным, что не соответствует строгим требованиям контроля качества последующих клиентов.
После профессиональной модификации поверхности совместимость теплопроводящих наполнителей и матрицы значительно улучшается. Это позволяет добиться более высоких коэффициентов наполнения, значительно увеличивая теплопроводность при тех же затратах, а также улучшая текучесть обработки и снижая вязкость системы. Это важный шаг для улучшения характеристик тепловых материалов.
Болевые точки при модификации порошков для индустрии теплопроводности
Однако при работе со специальными материалами, такими как теплопроводящие порошки, которые требуют высокой твердости и чистоты, в процессе модификации порошка часто возникают общие проблемы. В перерабатывающих отраслях со строгими требованиями к чистоте материалов и стабильной производительности,-таких как электроника и новая энергетика-, эти проблемы могут серьезно повлиять на качество продукции.
Неспособность удалить поверхностную влагу: Адсорбированная вода на поверхности порошка до модификации не удаляется в достаточной степени, что серьезно влияет на эффективность связи между модификатором и порошком и снижает скорость активации.
Недостаточное время контакта между материалом и добавками. Модификатор не может полностью проникнуть в поверхность порошка и покрыть ее, что приводит к низкому индексу активации, который не соответствует высоким-требованиям применения.
Неразрешенная вторичная агломерация после модификации: если псевдо-агломераты, образовавшиеся в процессе модификации, не диспергируются сразу, эффективность модификации значительно снижается, что затрудняет последующее диспергирование и использование.
Неспособность быстро охладить материал после модификации: если температура материала остается высокой в течение длительного периода после модификации, добавки, адсорбированные на поверхности частиц, могут снова улетучиться, сводя на нет все усилия по модификации.
Высокий риск металлического загрязнения: при работе с твердыми порошками, такими как оксид алюминия и кремнезем, обычное стальное оборудование значительно изнашивается. Металлические частицы, смешивающиеся с порошком, могут напрямую ухудшить изоляционные свойства электронных материалов.
Низкий уровень автоматизации и низкая стабильность. Использование ручной подачи и измерения приводит к трудностям в обеспечении стабильного качества продукции между партиями.