导热硅胶片
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导热硅胶片厚度对导热效果的影响
发布时间:2020-11-04 16:42
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从严格意义上来说,导热硅胶片的厚度是与其导热效果有着不可分割的关系。为什么这么说呢?我们要先从导热硅胶片热传导路径和原理说起。 首先,我们要清楚,当导热硅胶片粘贴在一个发热部件上时,其工作原理就是把热量从一端传递到另外一端,发热体与散热体之间的距离越近越其传递的热量就越充分越多,热阻越低导热效果也就更好。

  导热硅胶片的厚度与导热性能是成反比的:

  如果导热硅胶片的厚度越厚,则发热部件的表面温度从导热硅胶片的一端传到另一端的需要的时间越长,所以热量传递越慢。同时导热硅胶片越厚则其价格也相对更高(因为同样的尺寸,厚度越厚使用的材料也更多这个道理大家应该都是明白)。但是这又是为什么呢?

导热硅胶片

  首先导热硅胶片是以填充的形式在处理器与散热器之间接触存在来完成其重要的使命-传递热量。如果说有关系的话,那是不是越薄的导热硅胶片导热效果就越好呢?要弄明白这个问题,首先我们要明白导热率、导热系数 、热阻3者 的关系通过傅力叶方程式:Q=KA△T/d, R=A△T/Q,

  Q: 热量,

  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

  导热率K是导热硅胶片本身的固有性能参数,用于描述导热硅胶片的导热能力。这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的,只是跟导热硅胶片本身的 成分有关系。所以同类材料的导热率都是一样的,并不会因为厚度不一样而变化。 将上面两个公式合并,可以得到 K=d/R。导热率K是材料本身的固有性能参数,k值不变情况,可以看得出热阻R值,同材料厚度d是成正比的。也就说导热硅胶片越厚,热阻越大。总的来说可以得出以下结论:

导热硅胶片

  1、 同样的导热材料,导热率是一个物质本身具有的特性是一个不变的数值,热阻值是会随厚度发生变化的。

  2、同样的导热材料,其厚度越厚,我也可以简单地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,导热效果也就越差。

  3、 对于导热硅胶片,选用合适的导热率、厚度是对其导热性能的发挥有很大关系的。选择导热率很高的导热硅胶片,但是厚度很大,也是性能不够好的。选购导热硅胶片时理想的情况是:导热率高、厚度薄,完美的接触压力保证最好的界面接触。

  导热硅胶片所有热量都通过材料从一段传导至另一端,而达到这样的条件几乎是不可能的,测试、计算得出的热阻值实际上市导热材料热阻值+接触面热阻值,由于接触面环境不同,同一材料在不同条件下测试得出的热阻值也就不同,所以国际上为热阻值测定设定了一个标准的测试方法和条件,即规定接触面面积、热量值及施加压力数值,在此条件下对热阻值进行测定。 所以并不是导热材料越厚热阻值就越大,判断哪种导热硅胶片热阻值较低、导热性能较好,需要根据自身产品实验得出数据,单纯从导热材料厚度方面无法对导热材料热阻值进行全面评判。

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