آلة خلط مركّب حراري خالية من الشفرات لمقاومة حرارية منخفضة

ما المقصود بخلط المعجون والهلام الحراري وإزالة الغاز؟
وهي عملية توزيع الحشوات الموصلة للحرارة بشكل متجانس داخل مصفوفة سيليكونية أو راتنجية، وإزالة الفقاعات المجهرية تحت تأثير الفراغ، بحيث ينقل المركب النهائي الحرارة وفق التصميم المطلوب.

تولِّد خوادم الذكاء الاصطناعي ومحطات قاعدة الجيل الخامس والدوائر الإلكترونية لمركبات الطاقة الكهربائية حرارةً مرتفعةً جدًّا، وأصبحت مواد الإدارة الحرارية فئةً ذات أهمية استراتيجية بالغة.
تستبدل الجلّات والمعاجين الحرارية تدريجيًّا الوسادات التقليدية لأنها تُطبَّق بضغط منخفض، وتتقلّص بسهولة، وتناسب التوزيع الآلي.
ومع ذلك، فإن إعدادها يتطلّب جهدًا أكبر بكثير من خلط الزيت مع المسحوق.

عادةً ما تتكوّن الجلّات الحرارية من راتنج السيليكون ممزوجًا بكميّات عالية جدًّا من الحشوات الموصلة مثل أكسيد الألومنيوم، نيتريد البورون، وأكسيد الزنك — غالبًا بأكثر من ٧٠٪ من الكتلة.
وتؤدي نسبة المواد الصلبة العالية إلى سلسلة من المشكلات العملية التي تحدّ بشكل مباشر من الأداء الحراري.

المشكلات الأربع في خلط المواد عالية المحتوى الصلب

• تشتّت غير متجانس للحشوة.
  تتجمّع جزيئات المسحوق أو تترسب في قاع الحاوية، مما يؤدي إلى اختلال النسب المحلية للحشوة.
  ينقطع المسار الحراري، وتتذبذب المقاومة الحرارية بشكل غير متوقع.
• انفصال زيت-مسحوق.
  عندما لا يرتبط الطور الزيتي بالمسحوق ارتباطًا جيّدًا، يتشكّل تدرّج في المركّب بعد تركه ساكنًا، وتتفاوت أداء الدفعات.
• الحرارة الناتجة عن العمليات.
  تؤدي قوة الاحتكاك الناتجة عن الخلط عالي المحتوى الصلب إلى ارتفاع اللزوجة وتباطؤ الاختبارات، ما يطيل من مدة تطوير الصيغة.
• الفقاعات التي تحجب الحرارة.
  الهواء موصل حراري ضعيف.
  حتى أصغر الفقاعات المجهرية تُضعف التوصيل الحراري والموثوقية بشكلٍ مرئي.

عملية التحضير المكوَّنة من أربع خطوات.

1. المزج الأولي.
   وزِن طور الزيت والمُعبِّئات وفق الصيغة، ثم قم بمزجها مبدئيًّا بسرعة منخفضة (حوالي ٥٠٠–١٠٠٠ دورة في الدقيقة لمدة دقيقة إلى دقيقتين) لترطيب المسحوق قبل الخضوع لعمليات السرعة العالية.
2. التفريق.
   اخلط بالطرد المركزي بسرعة حوالي ١٥٠٠–٢٠٠٠ دورة في الدقيقة لمدة دقيقتين إلى ثلاث دقائق لكسر التكتلات وتعليق المُعبِّئات بشكل متجانس.
3. إزالة الهواء تحت الفراغ.
   احفظ الخليط تحت فراغ من رتبة ٠,٢ كيلو باسكال لمدة دقيقتين إلى أربع دقائق لإزالة الفقاعات المجهرية واستعادة المسار الحراري.
4. تحقق من النتيجة.
   افحص وجود الانفصال، وقس التوصيل الحراري واللزوجة للتأكد من أن الدفعة مستقرة ومطابقة للمواصفات.

لماذا خلاط سيميدا الكوكبي المركزي للمواد الحرارية

تصميم سيميدا يعالج كل مشكلة مباشرةً:

• خلط بدون شفرات.
  المحشيات السيراميكية الصلبة لا تتلامس أبدًا مع الأجزاء المعدنية، لذا لا يحدث تآكل ولا تلوث.
• إزالة الهواء تحت الفراغ.
  تُزال الفقاعات المجهرية التي قد تعمل كمفاتيح قطع حرارية في نفس الدورة.
• خيار التحكم في درجة الحرارة.
  تحمي نماذج تي تي سي من ارتفاع درجة حرارة الخلط عالي الصلبة، مما يحافظ على اللزوجة ويُسرّع إجراء الاختبارات.
• توسيع النطاق على منصة واحدة.
  من عينات معملية بوزن غرام واحد إلى دفعات إنتاج تفوق ١٠٠ كيلوغرام (نطاق المعدات من ١٥٠ غرام إلى أكثر من ١٠٠ كيلوغرام)، تنطبق نفس المعايير مباشرةً — ولا حاجة لإعادة ضبطها عند التوسّع.

الأسئلة الشائعة

لماذا تظهر معجونة التبريد خصائص توصيل حراري غير متسقة بين الدفعات؟

السببان الرئيسيان هما: تكتّلات الحشوة غير المُبدَّدة، والفقاعات المجهرية المحبوسة.
تؤدي التبدية الكاملة تليها إزالة الهواء تحت الفراغ إلى التخلّص من كلا العاملين، وباستخدام المعايير المحفوظة تبقى كل دفعة مطابقة تمامًا للأخريات.

هل يمكن لمزيج كوكبي دوراني فعليًّا التعامل مع حِمل حشوة يتجاوز ٧٠٪؟

نعم، نعم
تؤثّر قوة الطرد المركزي على الدفعة بكاملها في آنٍ واحد، لذا تمتزج المركبات عالية المحتوى الصلب حتى أقصى حدٍّ بشكلٍ متجانسٍ دون مناطق جامدة — وهي نتيجة يصعب على الخلاطات ذات الشفرات تحقيقها.

هل تحسّن إزالة الهواء تحت الفراغ الأداء الحراري فعلاً؟

نعم، نعم
الهواء لديه توصيل حراري منخفض جدًّا.
إن إزالة الفقاعات المجهرية تعيد إقامة التماس بين جسيمات الحشوة والمادة الناضجة، ما يقلّل مقاومة انتقال الحرارة بشكلٍ قابلٍ للقياس.

كيف أوسّع نطاق عملي من مرحلة البحث والتطوير إلى الإنتاج؟

قُم أولاً بقفل معايير العملية على جهاز صغير، ثم كرّرها على نموذج أكبر من نفس المنصة.
تقدم شركة SMIDA اختبار عينات عبر السعات المختلفة للتحقق من إمكانية التوسع قبل أن تلتزم رسميًّا.

تُباع المواد الحرارية وفق قدرتها على نقل الحرارة، ويتحدد مدى تحقيق هذه القدرة بناءً على عمليتي الخلط وإزالة الفقاعات.
أرسل عينة من مركبك إلى مختبر SMIDA لاختبار مجاني، وسنُرجع لك بيانات التوصيل الحراري ومستوى الفقاعات كي تتمكن من تقييم العملية وليس الجهاز فقط.