Stroj pro míchání tepelného tuku bez použití čepele pro nízký tepelný odpor

Co je míchání a odvzdušňování tepelné pasty a gelu?
Je to proces rovnoměrného rozptýlení tepelně vodivých plniv v křemičitanové nebo pryskyřičné matrici a odstranění mikrobublinek za vakuu, aby hotová sloučenina vedla teplo tak, jak bylo navrženo.

Umělá-inteligence servery, 5G základnové stanice a elektronika napájecích systémů elektromobilů pracují za vysokých teplot a materiály pro tepelné řízení se staly kategorií s vysokým rizikem.
Tepelné gely a pasty postupně nahrazují tradiční podložky, protože se nanášejí s nízkým mechanickým namáháním, snadno se stlačují a jsou vhodné pro automatické dávkování.
Jejich příprava je však mnohem náročnější než míchání oleje a prášku.

Tepelné gely obvykle kombinují silikonové pryskyřice s velmi vysokým obsahem vodivých plniv, jako jsou oxid hlinitý, nitrid boritý a oxid zinečnatý – často přes 70 % hmotnostních.
Vysoký obsah tuhé fáze vyvolává řetězec technologických problémů, které přímo omezuji tepelný výkon.

Čtyři problémy míchání směsí s vysokým obsahem tuhé fáze

• Nerovnoměrné rozptýlení plniva.
  Částice prášku se shlukují nebo usazují na dně nádoby, čímž se lokální poměr plniva poruší.
  Tepelná cesta se přeruší a tepelný odpor se nepravidelně mění.
• Oddělení olejové a práškové fáze.
  Pokud není olejová fáze dostatečně vázána k práškové fázi, směs se po odpočinku vrství a výkon šarží se mění.
• Tepelné zpracování.
  Tření smýkání při míchání s vysokým obsahem pevných látek zvyšuje viskozitu a zpomaluje testování, čímž se prodlužuje vývoj formulace.
• Bubliny, které brání přenosu tepla.
  Vzduch je špatným tepelným vodičem.
  I malé mikrobubliny zjevně snižují tepelnou vodivost a spolehlivost.

Čtyřkrokový přípravní proces

1. Předsmích.
   Zvážte olejovou fázi a plniva podle formulace a předem promíchejte na nízké rychlosti (asi 500–1000 ot./min po dobu 1–2 minut), aby se prášek namočil ještě před intenzivním mícháním.
2. Disperze.
   Centrifugálně míchejte přibližně 1500–2000 ot./min po dobu 2–3 minut, abyste rozrušili aglomeráty a rovnoměrně suspendovali plniva.
3. Odplyňování ve vakuu.
   Udržujte vakuum třídy 0,2 kPa po dobu 2–4 minut, abyste odstranili mikrobubliny a obnovili tepelnou cestu.
4. Ověřte.
   Zkontrolujte oddělení a změřte tepelnou vodivost a viskozitu, abyste potvrdili stabilitu šarže a její soulad se specifikací.

Proč planetární odstředivý mixér SMIDA pro tepelné materiály

Návrh SMIDA přímo řeší každý problém:

• Mixování bez lopatek.
  Tvrdé keramické plniva nikdy nepřicházejí do kontaktu s kovovými částmi, takže nedochází k opotřebení ani ke kontaminaci.
• Odplyňování ve vakuu.
  Mikroboblinky, které by fungovaly jako tepelné pojistky, jsou odstraněny ve stejném cyklu.
• Možnost regulace teploty.
  Modely TTC brání přehřátí při mixování hmot s vysokým obsahem pevných látek, čímž chrání viskozitu a urychlují testování.
• Škálování na jedné platformě.
  Od laboratorních vzorků o hmotnosti 1 g až po výrobní šarže o hmotnosti 100 kg a více (rozmezí kapacit zařízení: 150 g až 100 kg a více) lze stejné parametry převzít přímo – při zvětšování měřítka není nutné parametry znovu doladit.

Často kladené otázky

Proč ukazuje moje tepelná pasta mezi jednotlivými šaržemi nekonzistentní tepelnou vodivost?

Za tuto nekonzistenci jsou zodpovědné především dva faktory: aglomeráty nerozptýleného plniva a zachycené mikrobubliny.
Úplné rozptýlení následované vakuovým odplyněním oba tyto problémy odstraní a uložené parametry zajistí identickost každé šarže.

Je planetařní odstředivý mixér skutečně schopen zpracovat plniva v koncentraci vyšší než 70 %?

Ano.
Odstředivá síla působí současně na celou šarži, takže i směsi s velmi vysokým obsahem pevných látek se rovnoměrně promíchají bez mrtvých zón – což je úkol, který se míchačkám s lopatkami obtížně daří splnit.

Zlepšuje vakuové odplynění skutečně tepelný výkon?

Ano.
Vzduch má velmi nízkou tepelnou vodivost.
Odstranění mikrobublin obnovuje kontakt mezi částicemi plniva a matricí, čímž se měřitelně snižuje tepelný odpor.

Jak provést zvětšení měřítka z vývoje a výzkumu na průmyslovou výrobu?

Nejprve uzamkněte procesní parametry na malém stroji a poté je zopakujte na větším modelu ze stejné platformy.
SMIDA nabízí vzorkové testování mezi různými kapacitami, abyste ověřili škálování ještě před tím, než se zavážete.

Tepelné materiály se prodávají podle jejich schopnosti přenášet teplo, přičemž míchání a odplyňování určují, jak velkou část této schopnosti skutečně poskytnou.
Pošlete vzorek svého složení do laboratoře SMIDA na bezplatný test; vrátíme vám údaje o tepelné vodivosti a úrovni bublin, abyste mohli posoudit celý proces, nikoli pouze stroj.