دستگاه اختلاط ترموکامپاند بدون تیغه برای مقاومت حرارتی پایین

اختلاط و خارج‌کردن هوا از پاست و ژل ترمال چیست؟
فرآیندی است که در آن پرکننده‌های هادی گرما به‌طور یکنواخت در ماتریس سیلیکونی یا رزینی پخش می‌شوند و حباب‌های ریز تحت شرایط خلأ حذف می‌گردند تا ترکیب نهایی گرما را مطابق طراحی منتقل کند.

سرورهای مبتنی بر هوش مصنوعی، ایستگاه‌های پایه ۵G و الکترونیک قدرت خودروهای الکتریکی (EV) دمای بالایی تولید می‌کنند و مواد مدیریت گرمایی به یک دسته حیاتی تبدیل شده‌اند.
ژل‌ها و خمیرهای حرارتی به‌تدریج جای پَد‌های سنتی را می‌گیرند، زیرا با تنش کم اعمال می‌شوند، به‌راحتی فشرده می‌شوند و برای توزیع خودکار مناسب‌اند.
اما آماده‌سازی آن‌ها بسیار پیچیده‌تر از اختلاط روغن و پودر است.

ژل‌های حرارتی معمولاً رزین سیلیکونی را با بارهای بسیار بالای پرکننده‌های هدایت‌کننده مانند آلومینا، نیترید بور و اکسید روی ترکیب می‌کنند — که اغلب بیش از ۷۰ درصد وزنی است.
محتوای بالای جامد، زنجیره‌ای از مشکلات فرآیندی ایجاد می‌کند که مستقیماً عملکرد حرارتی را محدود می‌سازد.

چهار مشکل اختلاط با محتوای بالای جامد

• پخش ناهمگن پرکننده.
  توده‌های پودری یا در ته ظرف نشین می‌شوند و نسبت محلی پرکننده را نامتعادل می‌کنند.
  مسیر حرارتی قطع می‌شود و مقاومت حرارتی به‌صورت غیرقابل‌پیش‌بینی نوسان می‌کند.
• جدایش روغن و پودر.
  وقتی فاز روغن و پودر به‌خوبی پیوند نخورده‌اند، ترکیب پس از استراحت لایه‌بندی می‌شود و عملکرد دسته‌ها تغییر می‌کند.
• گرمای فرآیندی
  اصطکاک برشی ناشی از هم‌زدن با درصد بالای جامد، ویسکوزیته را افزایش داده و آزمون‌ها را کند می‌کند و توسعه فرمول را طولانی‌تر می‌سازد.
• حباب‌هایی که انتقال گرما را مسدود می‌کنند.
  هوا رسانای ضعیفی برای گرماست.
  حتی حباب‌های ریزی که به‌راحتی قابل مشاهده‌اند، هدایت گرمایی و قابلیت اطمینان را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهند.

فرآیند آماده‌سازی چهارمرحله‌ای

1. پیش‌اختلاط.
   فاز روغنی و پرکننده‌ها را مطابق فرمول وزن کنید، سپس در سرعت پایین (حدود ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ دور در دقیقه به مدت ۱ تا ۲ دقیقه) اولیه‌سازی کنید تا پودر قبل از کار در سرعت بالا مرطوب شود.
2. پراکنده‌سازی.
   در سرعتی حدود ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ دور در دقیقه به مدت ۲ تا ۳ دقیقه هم‌زنی سانتریفیوژی انجام دهید تا خوشه‌ها شکسته شده و پرکننده‌ها به‌طور یکنواخت در مایع معلق شوند.
3. خارج‌سازی هوا تحت خلأ.
   به مدت ۲ تا ۴ دقیقه در خلأیی در ردهٔ ۰٫۲ کیلوپاسکال نگه دارید تا حباب‌های ریز خارج شده و مسیر انتقال گرما بازیابی گردد.
4. تأیید نهایی
   برای تشخیص جدایش بررسی کنید و هدایت حرارتی و ویسکوزیته را اندازه‌گیری نمایید تا پایداری دسته و انطباق آن با مشخصات تأیید شود.

چرا مخلوط‌کننده سیاره‌ای مرکزگریز اِس‌ام‌آی‌دی‌ای برای مواد حرارتی؟

طراحی اِس‌ام‌آی‌دی‌ای به هر یک از این مشکلات به‌صورت مستقیم پاسخ می‌دهد:

• مخلوط‌کردن بدون تیغه.
  پرکننده‌های سخت سرامیکی هرگز با قطعات فلزی تماس ندارند؛ بنابراین هیچ سایشی رخ نمی‌دهد و آلودگی نیز ایجاد نمی‌شود.
• حذف حباب‌های هوا در خلأ.
  حباب‌های ریزی که مانند قطع‌کننده‌های مدار حرارتی عمل می‌کنند، در همان چرخه حذف می‌شوند.
• گزینه کنترل دما.
  مدل‌های تی‌تی‌سی از گرم‌شدن بیش از حد در مخلوط‌کردن مواد با درصد بالای جامد جلوگیری می‌کنند و از ویسکوزیته محافظت کرده و آزمایش را تسریع می‌نمایند.
• مقیاس‌گذاری روی یک پلتفرم واحد.
  از نمونه‌های آزمایشگاهی ۱ گرم تا دسته‌های تولیدی ۱۰۰ کیلوگرم به بالا (محدوده تجهیزات از ۱۵۰ گرم تا ۱۰۰ کیلوگرم به بالا)، همان پارامترها به‌طور مستقیم منتقل می‌شوند — هنگام افزایش مقیاس، نیازی به تنظیم مجدد نیست.

پرسش‌های رایج

چرا خمیر حرارتی من هدایت حرارتی نامنظمی بین دسته‌ها نشان می‌دهد؟

دو عامل اصلی این مشکل را ایجاد می‌کنند: توده‌های پرکننده‌ای که به‌درستی پخش نشده‌اند و حباب‌های ریز محبوس‌شده.
پخش کامل پیرو آن degassing در خلاء، هر دو عامل را حذف می‌کند و پارامترهای ذخیره‌شده، یکسان‌بودن تمام دسته‌ها را تضمین می‌کنند.

آیا میکسر سیاره‌ای مرکزگرا واقعاً می‌تواند بارگذاری پرکننده بالای ۷۰٪ را تحمل کند؟

آره، آره
نیروی مرکزگرا کل دسته را همزمان تحت بار قرار می‌دهد، بنابراین ترکیبات با درصد بسیار بالای جامد، به‌طور یکنواخت و بدون منطقه مرده مخلوط می‌شوند — چیزی که میکسرهای تیغه‌ای به سختی می‌توانند به آن دست یابند.

آیا degassing در خلاء واقعاً عملکرد حرارتی را بهبود می‌بخشد؟

آره، آره
هوا هدایت حرارتی بسیار پایینی دارد.
حذف حباب‌های ریز، تماس بین ذرات پرکننده و ماتریس را بازیابی می‌کند و مقاومت حرارتی را به‌صورت قابل‌اندازه‌گیری کاهش می‌دهد.

چگونه می‌توانم از مرحله تحقیق و توسعه به تولید انبوه برسانم؟

اولویت با قفل کردن پارامترهای فرآیند روی یک دستگاه کوچک است، سپس آن‌ها را روی مدل بزرگ‌تری از همان پلتفرم تکرار کنید.
شرکت SMIDA آزمون نمونه‌هایی با ظرفیت‌های متفاوت ارائه می‌دهد تا مقیاس‌بندی را پیش از تعهد نهایی شما تأیید کند.

مواد حرارتی بر اساس توانایی‌شان در انتقال گرما فروخته می‌شوند و عملیات اختلاط و خارج‌کردن حباب‌ها تعیین می‌کند که چه مقدار از این توانایی واقعاً به دست می‌آید.
نمونه‌ای از ترکیب خود را به آزمایشگاه SMIDA ارسال کنید تا آزمون رایگانی انجام شود؛ ما داده‌های هدایت حرارتی و سطح حباب‌ها را به شما بازمی‌گردانیم تا بتوانید فرآیند را — نه صرفاً دستگاه — ارزیابی کنید.