Termikus határfelületi anyagok (TIM) két vagy több hővel előállított alkatrész közötti hővezetésre szolgálnak. Tekintettel arra, hogy az érintkezési területen akár 90% rés is lehet, a TIM jelenléte kritikussá válik.Tehát mi a különbség a Thermal Gap Pads vs Thermal Conductive Paste között?
A TIM egyik legfontosabb szerepe, hogy hővezetés révén hőt adjon át a környezetnek. Ennek a folyamatnak a végső célja az alkatrész védelme a hővel kapcsolatos káros reakcióktól. A TIM alkalmazásával a hő hatékonyabban kerül átadásra és eloszlásra, megelőzve a berendezés károsodását vagy a teljesítménycsökkenést, amely a túlmelegedésből adódhat.
A termikus határfelületi anyagoknak két kulcsfontosságú tulajdonsággal kell rendelkezniük, a hőimpedanciával és a hővezető képességgel. A hőimpedancia az a hatékonyság, amellyel egy anyag a hőt átadja a környező területnek, azaz mennyire hatékonyan képes a hő átadását egyik helyről a másikra előidézni. A hővezető képesség ezzel szemben az anyag természetes hőátadási képessége, és közvetlenül befolyásolja, hogy milyen gyorsan és hatékonyan történik a hőátadás.
E két kulcsfontosságú tulajdonság optimalizálásával a termikus határfelületi anyagok hatékony hőelvezetést tesznek lehetővé az elektronikus eszközökben, biztosítva, hogy az alkatrészek működés közben megfelelő hőmérséklet-tartományban maradjanak. Ez alapvető fontosságú az eszköz stabilitásának javítása, az élettartam meghosszabbítása és az egyenletes teljesítmény biztosítása szempontjából.
Tartalomjegyzék
Választás a hővezető hézagpárnák és a hőpaszta között
A hővezető párnák és a hőpaszta közötti választásnál elengedhetetlen, hogy megértsük az alkalmazás jellegét és igényeit. A termikus határfelületet kitöltő anyagok, mint például a hézagpárnák és a hőpaszta, fontos szerepet játszanak a különböző alkalmazásokban, és megvannak a maguk előnyei és forgatókönyvei.
Termikus hézagpárnák puha és kényelmes párnák, amelyek csökkentik az alkatrészek igénybevételét és csillapítják a rezgéseket, emellett kiváló hőteljesítményt nyújtanak. Hővezető képességük jellemzően 1 és 6,5 W/mK között mozog, míg szabványos vastagságuk jellemzően 0,010″ és 0,200″ között mozog, de lehet vastagabb is. A hővezető betétanyag kiválasztásakor kritikusan fontos figyelembe venni a tervezési követelményeket. Például az üvegszálas és az alumínium hordozók gyakori választási lehetőségek, míg a nyírásálló Kapton és PEN-fóliák szintén alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, ahol fennáll a nyírás veszélye.
Szeretne többet megtudni arról, hogyan optimalizálhatja elektromos járműve vagy energiatároló rendszere hőkezelését? Töltse ki az alábbi űrlapot, és szakértői csapatunk felveszi Önnel a kapcsolatot egy ingyenes konzultáció céljából.
Termikus hézagpárnák
A hővezető párna egy szilárd anyag, amely egy olyan hővezető anyag, amely egyenletes vastagságot biztosít. Gyakran előre levágják őket, hogy egyenletes vastagságot biztosítsanak a különböző alkalmazások. Ez biztosítja az alkatrészek közötti egyenletes nyomáseloszlást. Bár nem tud minden kis rést kitölteni, mint a hőpaszta, könnyebb a beszerelése. Ezenkívül ez az anyag rendkívül ellenálló a magas hőmérsékletekkel, valamint a nedvességtartalommal szemben. Gyakran használják olyan alkalmazásokban, ahol a könnyű használat és az elektromos szigetelés kritikus fontosságú.
A párnák előnyei
Könnyű alkalmazás: A hővezető párnákat könnyebb alkalmazni, mint a forrasztópasztákat, amelyekhez speciális felhordó berendezésekre van szükség. Egyszerűen csak relatív nyomással kell őket az alkalmazáshoz helyezni.
Könnyű gyártás: A fűtőelemekben hővezető párnákat használnak, hogy elkerüljék a párna ragasztását, megkönnyítve ezzel a gyártó munkáját. Ezzel szemben a hővezető párnák kisebb valószínűséggel mozdulnak ki a kiindulási helyzetükből, mint a hővezető paszták.
Szabványosított hőelvezetési képesség: A folyékony hőpasztával összehasonlítva a hőpárnák hőleadó képessége a párna felületén szabványosabb, így a szabványosítás könnyebben megvalósítható. A hőpárnák a fűtőelem hőmérsékletére úgy reagálnak, hogy a felhordás után megpuhulnak, így kitöltik a felhordási felületen lévő határfelületi rést.
A párnák hátrányai
Tapadási problémák: Amikor egy hővezető párna egy hűtőbordára tapad, általában a hőtermelő felületek egyikéhez öntötték, amellyel érintkezik. Ez azt jelenti, hogy ha a hűtőborda vagy más közeli alkatrészek elmozdulnak, a párnát ki kell cserélni.
Egyszeri használat: A hőpárnákat nem lehet többször használni, és ha egyszer eltávolították, minden egyes alkatrészt nagyon óvatosan kell kezelni, különösen akkor, ha a párna az alkalmazás más alkatrészeire tapad. Ez a gyártási folyamatot költségesebbé és bonyolultabbá teheti.
Alacsonyabb hővezető képesség: Kevésbé hővezető, mint a hőpaszta.
hővezető paszta
Hővezető paszta, más néven hővezető zsír vagy termikus vegyület, egy gyakori termikus határfelületi anyag. Ez egy ragasztóanyag, amely hatékonyan kitölti a határfelületen lévő kis hibákat. Például a fűtőelemek és a hűtőbordák közötti légrések kitöltésére használható a jobb határfelületi hőátadás érdekében. Jobb hővezető képességgel rendelkezik, mint más határfelületi anyagok. Olcsóbb is, mint a hőszigetelő betétek. Neki is vannak különböző típusai amelyek közül az igényektől függően választhat.
Előnyök
Többféle alkalmazási módszer: A hőszigetelő párnákhoz képest, hőpaszta hasonló megoldást kínál, de folyadékként sokféleképpen felhasználható. Adagolókon (fecskendők, csövek stb.) keresztül a paszta közvetlenül a központi feldolgozóegységre (CPU) vagy a hűtőbordára vihető fel, kitöltve a legkisebb határfelületi légréseket is, így biztosítva a hatékony hőátvitelt és a tartósítást.
Stabilitás: A hővezető paszták nem folynak és erős rezgések mellett is stabilak maradnak. Idővel képesek megőrizni stabilitásukat.
HATÉKONYSÁG: Mivel a hőátadási kapacitás fordítottan arányos a felhasznált hőfelületi anyag mennyiségével, nagyon kevés hővezető paszta szükséges, pl. THERM-A-GAP GEL30 vagy GEL8010. ez lehetővé teszi az alacsony hőimpedancia elérését mind a vékony, mind a vastag hézagoknál, a szokásos hűtőbordák használatával.
Alacsony gázkibocsátás: Ha a termékeket kamerák vagy optikák közelében alkalmazzák, kritikus fontosságú, hogy olyan hőpasztát válasszanak, amely megfelel a NASA kiáramlási szabványainak. Az alacsony kiáramlás biztosítja, hogy a kiáramló szilikon nem kondenzálódik a kamerákon vagy más optikai eszközökön.
Hátrányok
AZ ALKALMAZÁS MŰSZAKI KÖVETELMÉNYEI: Hővezető paszta használatakor fontos, hogy a teljes felületet szükség szerint lefedje, és megfelelő mennyiséget használjon. Bár a kevesebb általában jobb, a túl kevés használata nem fogja megfelelően kitölteni az esetlegesen meglévő légréseket.
A folyékony állapot rendetlenséghez vezethet: A hővezető paszták folyékony jellege a felhordás során rendetlenséghez és anyagveszteséghez vezethet. Ezért a pazarlás elkerülése érdekében a megfelelő mennyiségű hőpaszta pontos felhordása érdekében kulcsfontosságú a gondosság és a pontosság.
Nehéz fenntartani: A termálpaszta idővel kiszárad, mivel nem rendelkezik megfelelő hidratáló tulajdonságokkal. Ezért az alkatrész hőteljesítményének fenntartása érdekében rendszeresen kell alkalmazni.
Melyik a jobb: termikus pad vs termikus paszta
Használhatok hőpasztát hőpárnák helyett?
A hőpaszta vagy a gél ésszerű alternatívája lehet a hőpárnáknak. A hőpárnákkal összehasonlítva a hőpaszta automatizálási lehetőségeket kínál, alacsonyabb impedanciát (egyes anyagok esetében), és egyenletesebbé tehető a szabálytalan felületeken. A hőpaszta használatát a következő helyzetekben lehet megfontolandó:
Magasabb termelési igény: Ha az Ön gyártási igénye meghaladja az 5000 darab/év értéket, akkor a hővezető paszta megfelelőbb választás lehet.
Összetett mintás minták: Ha az alkatrész tervezése összetett mintákat tartalmaz, a hőpaszta kényelmesebb lehet az automatizált alkalmazásokhoz.
Részben törékeny: Ha az alkatrész törékeny, mert a forraszpaszta alacsony mechanikai igénybevételnek van kitéve, akkor egy hővezető paszta megfelelőbb lehet.
Tegyük fel, hogy a szándék az, hogy a hőszigetelő padot hővezető pasztával helyettesítsük. Ebben az esetben néhány ajánlott termék a Chomerics Therm-a-Gap Gel 75 (magas hővezető képességű), Gel 30 vagy 8010 (autóipari alkalmazásokban használt, rendkívül alacsony tömörítésű).
Jobbak a hőpárnák, mint a hőpaszta?
A termikus párnák és a termikus paszta közötti választás nem egyértelműen "jobb" választás, hanem inkább az alkalmazás speciális igényeitől függ. A hőpárnákat történelmileg sokféle alkalmazáshoz használják, és különösen jók a rezgéscsillapításban és a helykitöltésben. Kézzel felhordott jellegük miatt a felületi konzisztencia szempontjából potenciálisan nagyobb kihívást jelentenek.
Ezzel szemben a hőpaszta automatizálási lehetőségeket, alacsonyabb impedanciát és nagyobb konzisztenciát biztosít szabálytalan felületeken. Ennek eredményeképpen a hőpaszta megfelelőbb lehet ott, ahol a gyártási igények nagyobbak, az alkatrésztervezés összetettebb vagy az alkatrész törékenysége nagyobb.
Összességében a választás az adott alkalmazás követelményeitől függ, és mind a hőszigetelő betétek, mind a hőpaszta előnyeit együttesen kell figyelembe venni, és a választást ennek megfelelően kell meghozni.
GYIK
Melyik a jobb, a hőpaszta vagy a hőpárna? Erre a kérdésre nincs végleges válasz, és a döntés az Ön konkrét alkalmazásától függ. Általánosságban elmondható, hogy a hővezető paszta jobban kitölti a hézagokat és javítja a hőátadás hatékonyságát, de bizonyos esetekben a hővezető párna megfelelőbb lehet.
Mivel a hőpasztát szűkebb környezetben használják, a hőpasztát általában nem lehet hőpárnával helyettesíteni. Ellenkezőleg, a termopárnát termopasztával lehet helyettesíteni.
Nem ajánlott a hőpárnák és a paszta együttes használata. Ennek oka, hogy együttes használatuk befolyásolhatja a hőellenállást, ami az elektronikus eszköz hibás működéséhez vezethet.
A hőszigetelő betétek bármilyen hordozóval használhatók, és szélesebb körű alkalmazást tesznek lehetővé. Ezenkívül a termopárnák idővel nem száradnak ki és nem veszítik el a hővezető képességüket. Hosszú távú hőteljesítményt biztosítanak az elektronikus eszközök számára.
