پودر کاربید سیلیکون برای رسانایی حرارتی و اتلاف گرما
پودر کاربید سیلیکون (SiC) یک پودر گرانقیمت است که معمولاً در پرکنندههای رسانای حرارتی و مواد اتلاف گرما استفاده میشود. ویژگیهای اصلی عملکرد آن در رسانایی حرارتی بالا، انبساط حرارتی کم، پایداری بالا، عایقبندی بالا و سهولت پر شدن، به طور خاص به شرح زیر متمرکز شده است:
۱. رسانایی حرارتی بالا، بسیار بیشتر از آلومینا
– رسانایی حرارتی نظری میتواند به 200 تا 490 وات بر (m·K) برسد (تفاوتهای جزئی بین اشکال مختلف کریستالی وجود دارد؛ رسانایی حرارتی کاربید سیلیکون فاز آلفا بیشتر از فاز بتا است).
– در کاربردهای عملی به عنوان پرکننده، رسانایی حرارتی آن به طور قابل توجهی بالاتر از آلومینا (Al₂O₃) است. بهبود رسانایی حرارتی مواد کامپوزیتی در محتوای پرکننده یکسان، قابل توجهتر است.
2. ضریب انبساط حرارتی پایین، سازگاری خوب با نیمه هادی ها/سرامیک ها
– ضریب انبساط خطی تقریباً 3.5-4.5 × 10⁻⁶ /℃ است.
– شبیه به تراشههای سیلیکونی، زیرلایههای سرامیکی و پوستههای بستهبندی آلومینیوم سیلیکون کاربید (AlSiC) است. تنش حرارتی کم، مقاومت در برابر شوک حرارتی قوی از خود نشان میدهد و به دلیل چرخههای حرارتی مستعد ترک خوردن نیست.
۳. پایداری شیمیایی بسیار قوی و مقاومت در برابر دمای بالا
– پایداری ساختاری خود را در دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد یا حتی بالاتر، بدون تجزیه یا زوال حفظ میکند.
– مقاوم در برابر اسیدها و قلیاها و اکسیداسیون؛ در دماهای بالا دچار واکنشهای سطحی مضر با رزینها یا فلزات نمیشود. در نتیجه، برای اتلاف گرما در دمای بالا و محیطهای دستگاههای پرمصرف مناسب است.
۴. عایق الکتریکی خوب، بدون تأثیر بر ایمنی الکتریکی
پودر SiC با خلوص بالا مقاومت حجمی بالایی دارد و آن را به عنوان یک پرکننده نیمه عایق/عایق طبقه بندی می کند.
– رسانایی حرارتی را بدون کاهش عملکرد عایق بهبود میبخشد. بنابراین پودر SiC برای استفاده در چسبهای رسانای حرارتی عایق، پدهای رسانای حرارتی و ترکیبات گلدان مناسب است.
5. سختی بالا و مقاومت در برابر سایش، مناسب برای شرایط عملیاتی طولانی مدت
سختی موس تقریباً 9.5 است، نزدیک به الماس.
– این ماده در برابر سایش و فرسایش مقاوم است و برای سازهها و پوششهای اتلاف حرارت با توان و قابلیت اطمینان بالا مناسب است.
به طور خلاصه، مزایای اصلی پودر SiC در زمینه اتلاف گرما شامل رسانایی حرارتی بالا، انبساط حرارتی کم، مقاومت در برابر دمای بالا، عایق بودن، پایداری و ظرفیت بالای پرکننده است. این یک پرکننده رسانای حرارتی با کارایی بالا است که میتواند در سناریوهایی مانند منابع تغذیه پرقدرت، کنترل الکترونیکی خودروهای انرژی جدید، IGBTها، ماژولهای نوری و بستهبندی الکترونیکی پیشرفته، جایگزین یا با آلومینا ترکیب شود.
