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散热常用的超高导热材料有哪些特性

无情的毛巾
清脆的发箍
2023-05-01 05:10:49

散热常用的超高导热材料有哪些特性?

最佳答案
优美的橘子
魁梧的斑马
2025-04-20 15:05:46

Al2O3陶瓷氧化铝含量高,结构比较致密,具有特殊的性能,故称为特种陶瓷。Al2O3陶瓷材料是以氧离子构成的密排六方结构,而铝离子填充于三分之二的八面体间隙中,这是与天然刚玉相同稳定的α- Al2O3结构,因此陶瓷具有高熔点、高硬度,具有优良的耐磨性能。性能特点:◆ 硬度大◆ 耐磨性能极好◆ 重量轻◆ 适用范围广主要特性:物理性能:高绝缘性、抗电击穿、耐高温、耐磨损、高强度(三米高空掉落不碎)典型应用:强电流、强电压、高温部位、IC MOS管、IGBT等功率管导热绝缘认证情况:天然有机物、欧盟豁免产品、无需认证材质导热系数:25W耐压耐温:1600度以下高压高频设备的理想导热绝缘材料产品主要应用:氧化铝陶瓷片主要应用于大功率设备、IC MOS管、IGBT贴片式导热绝缘、高频电源、通讯、机械设备,强电流、高电压、高温等需要导热散热绝缘的产品部件。

最新回答
威武的白猫
爱听歌的故事
2025-04-20 15:05:46

导热硅胶片是靠里面的填充介质,如氧化铝氧化镁等等来实现导热的。我采购过那深圳科环的导热硅胶片,还真不错,他们生产工艺是完全是在高温情况下流化油压成型的,导热性和稳定性都非常好,介格又有优势,你可以找下科环小陈咨询一下。记得给分啊~~

耍酷的西牛
危机的夕阳
2025-04-20 15:05:46
导热系数是表征导热材料性能,优劣重要的参数之一, 也是使用者最为关注的技术指标。

导热系数的定义是: 在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1秒内(1s),通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度(W/(m·K),此处为K可用℃代替)。

材料的导热系数不仅与材料的物质种类有关,而且与它的微观结构、填料含量等有密切联系。在科学实验和工程设计中,所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。 导热系数的测定方法发展到现在已经有了许多种,它们有不同的适用领域、测量范围、精度、准确度和试样尺寸要求等,不同方法对同一样品的测量结果可能会有较大的差别,因此选择合适的测试方法是首要的。

       目前导热系数的测定方法分为稳态法和非稳态法两大类,具有各自不同的测试原理。在导热硅胶行业中,常见的测试方法是稳态热板法(参照标准:ASTM D5470),瞬态平面热源法(参照标准:ISO 22007-2)。
下文将为大家介绍上述两种测试方法以及使用的测试仪器。
一、ASTM D5470
薄型导热固态电绝缘材料热传输特性的标准测试方法
该方法采用的是通常所说的稳态热流法,其测试原理是将一定厚度的样品置于上下两个平板间,对样品施加一定的热流量和压力,使用热流传感器测量通过样品的热流、测试样品的厚度、热板/ 冷板间的温度梯度,然后得出不同厚度下对应的热阻数据作直线拟合得出样品的导热系数。

这种方法的优点是:

①可以 测试产品的热阻与导热系数;

②特别适合模拟产品在实际工况下的使用状态。

缺点是:

①对产品的厚度有一定要求;

②接触热阻会影响测试结果;

③为了到达稳态,测试所需时间较长。

稳态热板法原理图

傅里叶定律:

热阻:
导热系数:

常用的测试设备如下:
DRL-II型导热系数测试仪(图)

DRL-III型导热系数测试仪(图)

LW-9389型界面材料热阻及热传导系数仪(图)
二、ISO 22007-2-2008 塑料

 热传导率和热扩散率的测定

        瞬态平面热源法(TPS)是目前研究材料导热性能的方法中最方便、精确的一种,由热线法改进而来。这种方法采用一个瞬间热平面探头(Hot Disk探头),我们也将其称之为Hot Disk法。Hot Disk探头由热阻性材料镍制成,包覆有绝缘材料(聚酰亚胺,云母等),探头带自加热功能。
这种方法的原理是,将带有自加热功能的温度探头放置于样品中,测试时在探头上施加一个恒定的加热功率,使其温度上升。镍的热电阻系数— 温度和电阻的关系呈线性关系,即可通过了解电阻的变化可以知道热量的损失,从而反映样品的导热性能。然后测量探头本身和与探头相隔一定距离的圆球面上的温度随时间上升的关系,通过数学模型拟合同时得到样品的导热系数和热扩散系数。

图 包覆聚酰亚胺的Hot Disk 探头

Hot Disk 固体样品放置示意图

这种方法的优点是:

①能够同时测量热导率、热扩散率以及单位体积的热容;

②测试范围广(0005~500W/m· K)、精度高(±3%)、重复性好 (±1%)、测量时间短(单次测量 3~5min)和操作简便;

③可测试的样品种类多(液体、粉末、凝胶、高分子、复合材料等 );

④不受接触热阻的影响,其测试结果更贴近于材料本身的导热系数。

缺点是此方法适用于测均质材料的导热系数,不适合用于测各向异性材料(如石墨片 )。

典型的测试设备是瑞典的Hot Disk导热测试仪

图 Hot Disk导热测试仪
导热系数是材料本身的参数,与形状大小无关。目前已有大量的导热测试方法,但没有任何一种方法能适用于所有产品、所有场合。产品品特性、测试标准、测试环境等都会对导热系数的结果产生影响。材料的导热系数不能用不同测试方法得到的数据进行对比。要得到准确和有参考意义的结果,必须选择合适的测试方法进行测量。
最后附上我们整理的一些测试导热系数的标准方法:

一、稳态法

GB/T 3651-2008 金属高温导热系数测量方法

GB/T8722-2008 石墨材料中温导热系数测定方法

GB/T 10294-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定——防护热板法

GB/T10295-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定——热流计法

GB/T 10296-2008 绝热层稳态传热性质的测定——圆管法

GB/T 17357-2008 设备及管道绝热层表面热损失现场测定——热流计法

YBT4130-2005 耐火材料导热系数试验方法 水流量平板法
ASTM C177-10 用护热板法仪器测定稳态热流和传热性能的标准测试方法

ASTMC182-1998 隔热耐火砖导热系数标准测试方法

ASTM C201-1998 耐火材料导热系数标准测试方法

ASTM C202-1998 耐火砖导热系数标准测试方法

ASTM  C335-05a 卧式隔热管稳态传热特性标准测试方法

ASTM C518-04 用热流计装置的稳态热传输性能标准测试方法

ASTM C680-08 采用计算机程序估算板状、柱状和球状系统表面温度和热量增减的标准操作规范

ASTM  C687-07 酥松填充式建筑隔热材料热阻测量的标准操作规范

ASTM  C1043-06 防护热板法设计中采用环形线加热源标准操作规范

ASTM  C1044-07 在单试样模式中采用保护热板装置或薄加热器装置的标准操作规范

ASTM  C1113-2004 热线法(铂电阻温度计技术)耐火材料导热系数标准测试方法

ASTM C1114-06 用薄加热器装置的稳态热传输性能标准测试方法

ASTM D5470-2012 薄型导热固态电绝缘材料热传输特性的标准测试方法

ASTM D6744-01 采用保护热流计技术测定阳极碳热导率标准试验方法

ASTM  E1225-04 采用保护比较式纵向热流技术测定固体热导率标准试验方法

ASTM  E1530-06 采用防护热流计技术评价材料热阻的标准测试方法

ASTM  F433-02 垫片类材料热导率评价标准规程
二、瞬态法

GJB 12011-1991 固体材料高温热扩散率试验方法 激光脉冲法

GB/T 5990-2006 耐火材料 导热系数试验方法 热线法

GBT  10297-1998非金属固体材料导热系数测定方法

GBT 22588-2008 闪光法测量热扩散系数或导热系数
ASTM C714-05 热脉冲法测量碳和石墨热扩散率标准试验方法

ASTM C5334-00 热探针法确定土壤和软岩石导热系数的的标准测试方法

ASTM  D5930-01 采用瞬态线热源技术确定塑料导热系数的标准测试方法
ISO  13826-2013 金属及其他无机涂层-通过激光脉冲法测定热喷涂陶瓷涂层的热扩散率

ISO-DIS  18555 2014 金属和其它无机涂层——热障涂层热导率的测定

ISO-FDIS 18755-2004 精制陶瓷(先进陶瓷、先进技术陶瓷)——采用激光闪光法测定陶瓷片热扩散率

ISO 22007-2-2008 塑料热传导率和热扩散率的测定第2部分 瞬态平面热源法

三、准稳态法

ASTM E2584-07 用热容量热计(插片式)测量材料热导率标准实施规程

原文出处: 中国热管理网  导热系数测试方法简介

糊涂的蛋挞
坦率的眼神
2025-04-20 15:05:46
亲你好,导热率 K是材料本身的固有性能参数,用于描述材料的导热能力,又称为热导率,单位为 W/mK。这个特 性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的,只是跟材料本身的成分有关系。不同成分的导热率 差异较大,导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。单粒物料的导热性能好于堆积物料。 稳态导热:导入物体的热流量等于导出物体的热流量,物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。 非稳态导热:导入和导出物体的热流量不相等,物体内任意一点的温度和热含量随时间而变化的导热过 程,也称为瞬态导热过程。 导热系数是指在稳定传热条件下, 1m 厚的材料,两侧表面的温差为 1 度(K,°C),在 1 秒内,通过 1 平方米面积传递的热量,用 λ表示,单位为瓦 /米·度 导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导 热系数较小。材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。 通常把导热系数较低的材料称为保温材料 (我国国家标准规定, 凡平均温度不高于 350℃时导热系数 不大于 012W/(m·K)的材料称为保温材料),而把导热系数在 005 瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保 温材料。 导热系数高的物质有优良的导热性能。在热流密度和厚度相同时,物质高温侧壁面与低温侧壁 面间的温度差,随导热系数增大而减小。锅炉炉管在未结水垢时,由于钢的导热系数高,钢管的内外壁 温差不大。而钢管内壁温度又与管中水温接近,因此,管壁温度(内外壁温度平均值)不会很高。但当 炉管内壁结水垢时,由于水垢的导热系数很小,水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大,从而把管 壁金属温度迅速抬高。当水垢厚度达到相当大(一般为 1~3 毫米)后,会使炉管管壁温度超过允许值, 造成炉管过热损坏。 对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲,则要求导热系数越低越好。一般常把导热系 数小于 0。8x10 的 3 次方瓦 /(米时 ·摄氏度)的材料称为保温材料。例如石棉、珍珠岩等 填缝导热材料有 : 导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。主要作用是 填充发热功率器件与散热片之间的缝隙,通常看似很平的两个面 , 其实接触面积不到 40%,又因为空气是 不良导热体,导热系数仅有 003w/mk, 填充缝隙就是用导热材料填充缝隙间的空气 傅力叶方程式: Q=KA△T/d, R=A△T/Q Q: 热量, W K: 导热率, W/mk A :接触面积 d: 热量传递距离 △T:温度差 R: 热阻值 将上面两个公式合并,可以得到 K=d/R。因为 K值是不变的,可以看得出热阻 R值,同材料厚度 d 是成 正比的。也就说材料越厚,热阻越大。 但如果仔细看一些导热材料的资料, 会发现很多导热材料的热阻值 R,同厚度 d 并不是完全成正比关系。 这是因为导热材料大都不是单一成分组成,相应会有非线性变化。厚度增加,热阻值一定会增大,但不 一定是完全成正比的线性关系,可能是更陡的曲线关系。 实际这是不可能的条件。所以测试并计算出来的热阻值并不完全是材料本身的热阻值,应该是材料本身 的热阻值 +所谓接触面热阻值。因为接触面的平整度、光滑或者粗糙、以及安装紧固的压力大小不同, 就会产生不同的接触面热阻值,也会得出不同的总热阻值。 所以国际上流行会认可设定一种标准的测试方法和条件,就是在资料上经常会看到的 ASTM D5470。这个 测试方法会说明进行热阻测试时候,选用多大的接触面积 A,多大的热量值 Q,以及施加到接触面的压 力数值。大家都使用同样的方法来测试不同的材料,而得出的结果,才有相比较的意义。 通过测试得出的热阻 R值,并不完全是真实的热阻值。物理科学就是这样,很多参数是无法真正的量化 的,只是一个“模糊”的数学概念。通过这样的“模糊”数据,人们可以将一些数据量化,而用于实际 应用。 此处所说的“模糊” 是数学术语,“模糊”表示最为接近真实的近似。 而同样道理,根据热阻值以及厚度,再计算出来的导热率 K值,也并不完全是真正的导热率值。 傅力叶方程式,是一个完全理想化的公式。我们可用来理解导热材料的原理。但实际应用、热阻计算是 复杂的数学模型,会有很多的修正公式,来完善所有的环节可能出现的问题。 总之: a 同样的材料,导热率是一个不变的数值,热阻值是会随厚度发生变化的。 b 同样的材料,厚度越大,可简单理解为热量通过材料传递出去要走的路程越多,所耗的时间也越多, 效能也越差。 c 对于导热材料,选用合适的导热率、厚度是对性能有很大关系的。选择导热率很高的材料,但是厚 度很大,也是性能不够好的。最理想的选择是:导热率高、厚度薄,完美的接触压力保证最好的界面接 触。 d、使用什么导热材料给客户,理论上来讲是很困难的一件事情。很难真正的通过一些简单的数据,来 准确计算出选用何种材料合适。更多的是靠测试和对比,还有经验。测试能达到产品要求的理想效果, 就是最为合适的材料。 e、不专业的用户,会关注材料的导热率;专业的用户,会关注材料的热阻值。 导热系数 导热系数是指在稳定传热条件下, 1m 厚的材料,两侧表面的温差为 1 度(K,°C),在 1 小时内,通 过 1 平方米面积传递的热量,单位为瓦 /米度(W/mK, 此处的 K 可用°C 代替)。 导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热 系数较小。材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。 通常把导热系数较低的材料称为保温材料, 而把导热系数在 005 瓦/米度以下的材料称为高效保温材 料。 导热率(热导率)是反映材料导热性能的物理量,它不仅是评价材料的热学特性的依据,而且是材料在 应用时的一个设计依据,在加热器 、散热器、传热管道设计、房屋设计等工程实践中都要涉及这个参 数。因为材料的热导率不仅随温度、压力变化,而且材料的杂质含量。结构变化都会明显影响热导率的

清脆的棉花糖
陶醉的纸鹤
2025-04-20 15:05:46

性能技术标准
耐磨陶瓷主要技术指标
项目 指标
氧化铝含量 ≥95%
密度 ≥365 g/cm3
洛氏硬度 ≥85HRA
抗压强度 ≥850 Mpa
断裂韧性KΙC ≥48MPa·m1/2
抗弯强度 ≥290MPa
导热系数 20W/mK
热膨胀系数: 72×10-6m/mK