Como escolher o material correto de interface de condutividade térmica
Cada vez mais projetistas elétricos enfrentam desafios de formato do equipamento ou dissipação de calor, mas podem não estar familiarizados com a gama de seleção de materiais de interface de condução de calor no mercado, nem como selecionar a mistura correta de materiais para resolver desafios específicos de projeto. O Departamento de Materiais de Alto Desempenho da Du Bonlaird oferece uma variedade de opções de materiais de interface de condução de calor, que podem ajudar os projetistas a resolver desafios complexos de condução de calor. Essas soluções são aplicáveis a automóveis, telecomunicações, data centers, sistemas de conversão de energia e muitos outros produtos.
O material de interface condutor térmico destina-se a fornecer uma superfície de contato térmico uniforme para duas superfícies de contato, especialmente entre os elementos e suas superfícies de contato do radiador. No passado, os projetistas de sistemas geralmente usavam ventiladores e/ou radiadores como uma panacéia para resolver a maioria dos problemas de resfriamento em elementos específicos. Isso ocorre porque a maior parte do calor é gerada em grandes fontes de alimentação ou CPUs grandes. Ambas são grandes o suficiente para acomodar esse tipo de equipamento de refrigeração. Mesmo na nova geração de sistemas através dos quais o ar forçado flui, ainda existe o problema de como dissipar rapidamente o calor dos componentes para o radiador. O material de interface de condução de calor fornece uma solução de condução de calor, preenchendo a lacuna entre as superfícies usinadas para garantir contato uniforme e alta eficiência de transferência de calor. O mesmo método também se aplica ao caso em que o invólucro é usado como dissipador de calor.
Tipos de materiais e compostos de interface termocondutora:
Materiais de calafetagem para distribuição de líquidos, mais comumente conhecidos como pasta térmica, gel térmico ou graxa térmica. Esses materiais podem ser aplicados diretamente em componentes como adesivos para radiadores; Devido à dificuldade de reprocessamento, raramente são utilizados como materiais de interface para cascas. Esses materiais podem ser misturados com cargas cerâmicas, cargas metálicas ou de óxido metálico para obter alta condutividade térmica.
Graxa térmica e material de mudança de fase; A graxa térmica pode ser obtida usando uma solução de serigrafia para obter uma menor espessura da camada adesiva. A graxa de mudança de fase é uma alternativa mais avançada à pasta térmica e, por meio da otimização, a taxa máxima de transferência de calor pode ser alcançada dentro de uma faixa de temperatura específica. Esses materiais são normalmente usados para radiadores fixados por força mecânica e fixados no local sob pressão constante. Durante a operação, os materiais de mudança de fase solidificam ou liquefazem em uma camada viscosa, liberando ou absorvendo o calor latente separadamente. Esses materiais de alta camada adesiva podem ser impressos usando serigrafia para obter a espessura mínima da camada adesiva.
Almofada Térmica: Esses materiais sólidos pré-formados são muito simples de usar e também podem ser integrados ao processo de montagem automática. Embora a almofada termicamente condutora geralmente adote o formato pré-formado, ela também pode ser cortada de acordo com o tamanho necessário. Eles são adequados para uso em elementos planos para conectar o radiador ou fixados diretamente na carcaça.
Há uma variedade de especificações de materiais aplicáveis a materiais de interface termocondutores. A condutividade térmica dos materiais ou a resistência térmica dos produtos fornecidos são as principais propriedades dos materiais a serem consideradas, pois este valor pode ser utilizado como objetivo de projeto em simulação ou em alguns cálculos básicos. Além das características do material, os projetistas também devem considerar o processo de montagem automatizado no processo de fabricação, bem como a conveniência de produção ao integrar soluções específicas no PCBA ou na carcaça.
