硅胶导热材料因其优异的柔韧性、绝缘性、耐候性和导热性能,在电子、通信、汽车、LED照明及新能源等领域得到广泛应用。根据其形态、成分及固化特性,主要可分为以下几类:
- 导热硅胶垫片:这是最常见的一类,通常为片状固体,具有高可压缩性和回弹性,能有效填充发热元件与散热器之间的空气间隙,降低接触热阻。其导热系数范围广泛,可从1.0 W/(m·K)到10.0 W/(m·K)以上,并常具备绝缘、减震等功能。
- 导热硅脂(导热膏):呈膏状或糊状,主要用于填充微观不平整表面。它不具备结构性强度,但能实现极薄且均匀的界面填充,热阻很低。常用于CPU、GPU与散热器之间。其成分为硅油与导热填料(如氧化铝、氮化硼等)的混合物。
- 导热凝胶:一种未固化或部分固化的膏状材料,兼具硅脂的填充性和垫片的可操作性。它通常通过注射点胶工艺施加,能在压力下自动铺展并长期保持形状,不干涸、不渗油,适用于自动化生产和有高度差的复杂界面。
- 导热灌封胶/密封胶:为液态双组分或单组分硅胶,固化后形成弹性体。主要用于对电子元器件或模块进行整体灌封,既起到导热散热作用,也提供绝缘、防潮、防震和密封保护。可分为加成型和缩合型等。
- 导热相变化材料:在常温下为固态,但当温度升高到其相变点(通常40-50°C)时会软化或融化,从而更好地润湿接触表面,降低界面热阻。常用于需要低初始热阻且工作温度稳定的场合。
- 导热胶带:将导热硅胶层与压敏胶(PSA)结合,覆于基材(如聚酰亚胺薄膜)上制成。它既能导热,又具备粘接固定功能,便于安装,但导热性能通常低于纯硅胶垫片。
在选择时,需综合考虑导热系数、热阻、硬度、厚度、电气绝缘要求、安装方式及成本等因素。各类硅胶导热材料共同的目标是建立高效的热通路,保障电子设备在适宜温度下稳定可靠运行。