Termisk ledningsevne af silikongummi

Indledning

Silicone rubber is widely recognized for its excellent thermal properties, making it a material of choice in various thermal management applications. Unlike conventional rubbers, silicone rubber offers unique thermal characteristics that can be precisely tailored to meet specific engineering requirements. This article examines the thermal conductivity of silicone rubber, its influencing factors, measurement methods, and practical applikationer .

Termisk ledningsevne af silikongummi

Definition og typiske værdier

Termisk ledningsevne (λ) henviser til et materiales evne til at udføre varme, målt i watt pr. Meter-kelvin (w/m · k) . silikonegummi udviser typisk termisk ledningsevne i området:

0.15-0.3 W/m·Ktil standard ufyldt silikongummi

0.5-5.0 W/m·Ktil termisk forbedrede formuleringer

Sammenligning med andre materialer

Faktorer, der påvirker termisk ledningsevne

1. fyldmaterialer

Den termiske ledningsevne af silikongummi kan forbedres markant gennem tilsætning af:

Keramiske fyldstoffer(Al₂o₃, Bn, Aln): 1-3 W/M · K

Metalliske fyldstoffer(AG, CU -partikler): Op til 5 W/M · K

Carbon-baserede fyldstoffer(grafit, CNT'er): 2-4 W/m · k

2. polymermatrixsammensætning

PDMS (polydimethylsiloxan) base har typisk lav iboende ledningsevne

Tværbindingstæthed påvirker fonontransporteffektiviteten

3. temperaturafhængighed

Konduktivitet øges generelt med temperaturen

Faseovergange kan forekomme ved ekstreme temperaturer

4. behandlingsbetingelser

Hærdningstemperatur og tid

Fyldstofdispersionskvalitet

Orientering af anisotropiske fyldstoffer

Målingsteknikker

1. steady-state-metoder

Beskyttet varmplade (ASTM C177)

Varmestrømsmåler (ASTM E1530)

2. kortvarige metoder

Hot Disk (ISO 22007-2)

Laser Flash Analysis (ASTM E1461)

3. Sammenlignende metoder

Termisk komparator

Forbigående linjekilde

Anvendelser af termisk ledende silikongummi

1. Elektronisk termisk styring

Termiske grænsefladematerialer (TIMS)

Køleplade

LED -kølekomponenter

2. Automotive Systems

Batteri termisk styring

Power Electronics Isolation

Elektriske motorkomponenter

3. energisektor

Fotovoltaisk modulindkapsling

Kraftoverførselsisolering

Transformatorkomponenter

4. Industrielt udstyr

Isolering af varmeelement

Procesudstyr pakninger

Sæler med høj temperatur

Den seneste udvikling

1. nanokomposit -siliconer

Inkorporering af grafen og carbon nanorør

Hybridfyldsystemer til optimeret ydelse

2. Anisotropiske termiske materialer

Retningsbestemte varmeoverførselsfunktioner

Lodret justerede fyldstofstrukturer

3. Faseændringsmaterialer

Temperaturregulerende silikonekompositter

Energilagringsapplikationer