打印专用的相变导热材料
作者:Jason Brandi,汉高公司
工业设备小型化趋势为导热工作带来了前所未有的挑战。这些小型设备不仅规格较小,而且具备较高的性能,因此往往产生更多热量。另一方面,虽然衬垫式热脂和相变材料能够起到导热作用,但就其用户友好性或者过程友好性而言,往往无法满足现代工业高吞吐量的要求。
热脂无疑是市场上各种导热材料中较知名的产品,并且始终以液态形式存在。由于其良好的湿润性,因此受到很多生产商的青睐。但是,良好的湿润性同样伴有负面影响。由于其始终为液态,因此在生产环境中往往过于散乱并且导致大量的材料浪费(意即,成本上升)。另外,较重要的是,热脂的效用会随时间的推移而慢慢丧失。当热脂经过连续的热循环后,会引起液体迁移,较终只剩下填充剂,从而丧失了表面湿润性,还可能导致设备故障。任何具有不同膨胀率的材料相接触均可能产生“泵”效应,从而增加热阻抗,降低传热效率。
为了解决热脂存在的种种问题,相变导热膏状材料(TIM)于20多年前研发问世以来,因其简单易用和高性能特点受到了一致认可。传统TIM采用衬垫形式,室温下为固态,并且只有当设备热量使其达到融点(45°C)时才转化为液态。与热脂不同的是,相变材料不会随时间推移而出现液体迁移或“泵”效应,但由于其采用衬垫形式,TIM仍存在不足之处。由于衬垫厚度和尺寸经预先设定,因此生产商受到应用厚度和/或形状的限制。另外,衬垫通常通过手动安装完成。尽管可选择使用自动化的带式或盘卷式产品,但多数生产商还是偏爱手动操作的相变衬垫,而这意味着更多的操作人员干预,并将延长生产时间。
较近,汉高研制了一种新型相变导热膏状材料,可解决热脂和衬垫存在的诸多问题。汉高在著名的Loctite® PowerstrateXtreme™(PSX)产品系列下新增了三种可打印的相变材料: Loctite PowerstrateXtreme Dispensable(PSX-D)和Loctite PowerstrateXtreme Printable(PSX-P),这两种均为液态相变材料,并在无任何瑕疵的情况下具备与热脂相同的功能和吞吐量优势。Loctite PSX-D是一种快速干燥的膏体,可通过针管喷涂,也可通过手动网印。为满足使用自动网印设备的生产商对网印灵活性的要求,Loctite PSX-P提供中等干燥和延时干燥两种产品。延时干燥产品放置时间较短为2个小时。Loctite PSX-D和Loctite PSX-P两种膏体涂抹时均为液态,干燥后形成相变衬垫。两种材料的可靠性和性能与Loctite’s PowerstrateXtreme 相变薄膜材料相当,但由于它们为液态,可根据要求调整衬垫厚度。虽然薄膜也具有各种厚度,但较薄的产品较难生产,使用起来也不方便,往往无法从衬垫中完整取出。采用Loctite PSX-D和Loctite PSX-P产品,可完全控制涂抹厚度和形状,从而可以有效解决该问题。除了这些生产方面的优势,Loctite PSX-D和Loctite PSX-P可完全自动化操作,因此能够提高吞吐量。另外,这种量材料均适用于现有设备系统,因此一般无需增加新的投资。其它优势还包括,这两种材料可填充空隙,因此适用于不平整表面;室温下为固态,便于使用;不存在“泵”效应,因此长期使用仍高度可靠。
汉高新型Loctite PSX-D和Loctite PSX-P材料还为PowerstrateXtreme品牌带来更多优势,例如,无可比拟的可靠性能,更高吞吐量,较低总生产成本,更高生产灵活性。设备小型化不再意味着过程复杂化——至少就导热和Loctite PowerstrateXtreme而言不再如此。
欲了解有关Loctite PSX-D和Loctite PSX-P或汉高任何高级导热产品的更多信息,请拨打公司总部电话:949-789-2500。
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