Teräksetön lämmönvastuksen alentava sekoitinkone

Mitä on lämmönjohtavan pastan ja geelin sekoittaminen ja tyhjiöpumppaus?
Se on prosessi, jossa lämmönjohtavia täyteaineita hajautetaan tasaisesti silikoni- tai hartsimatriisiin ja mikrokuplia poistetaan tyhjiössä, jotta valmis yhdiste johtaa lämpöä suunnitellulla tavalla.

Tekoäly-palvelimet, 5G-tukiasemat ja sähköajoneuvojen voimaelektroniikka kuumenevat voimakkaasti, ja lämmönhallintamateriaalit ovat muodostuneet korkean panoksen luokaksi.
Lämmönjohtavat geelit ja pastat korvaavat jatkuvasti perinteisiä pad-tyyppisiä lämmönvaihtimia, koska niitä voidaan levittää vähällä rasituksella, ne puristuvat helposti ja ne soveltuvat automatisoituun annosteluun.
Niiden valmistaminen on kuitenkin paljon vaativampaa kuin öljyn ja jauheen sekoittaminen.

Lämmönjohtavat geelit koostuvat tyypillisesti silikonihaarukasta ja erittäin suurista määristä lämmönjohtavia täyteaineita, kuten alumiinia, typen boridia ja sinkkioksidia – usein yli 70 prosenttia painosta.
Korkea kiinteän aineen pitoisuus aiheuttaa ketjun prosessiongelmia, jotka rajoittavat suoraan lämmönjohtavuutta.

Neljä ongelmaa korkean kiinteän aineen pitoisuuden sekoittamisessa

• Epätasainen täyteaineen hajonta.
  Jauheen aglomeraatit tai sedimentti muodostuvat säiliön pohjalle, mikä johtaa paikallisesti epätasapainoiseen täyteainepitoisuuteen.
  Lämmönkuljetuspolku katkeaa, ja lämmönvastus vaihtelee ennakoimattomasti.
• Öljyn ja jauheen erottuminen.
  Kun öljyfaasi ja jauhe eivät ole riittävän hyvin sidottuja, seos kerrostuu seisontaan ja erän suorituskyky heilahtelee.
• Prosessilämpö.
  Korkean kiintoaineen sekoittamisen aiheuttama leikkauskitka lisää viskositeettia ja hidastaa testausta, mikä venyttää kaavan kehitystä.
• Lämmön estävät kuplat.
  Ilma on huono lämmönjohtaja.
  Jopa pienet mikrokuplat heikentävät näkyvästi lämmönjohtavuutta ja luotettavuutta.

Neljän vaiheen valmistusprosessi

1. Esisekoitus.
   Punnitse öljyvaihe ja täyteaineet kaavan mukaisesti ja esisekoita alhaisella nopeudella (noin 500–1000 rpm 1–2 minuutin ajan), jotta jauhe kastuu ennen korkean nopeuden työtä.
2. Hajota.
   Sekoita keskipakovoimalla noin 1500–2000 rpm:n nopeudella 2–3 minuuttia hajottaaksesi aglomeraatit ja saadaksesi täyteaineet yhtenäisesti suspendoitua.
3. Tyhjiöi.
   Pidä 0,2 kPa -luokan tyhjiössä 2–4 minuuttia poistaaksesi mikrokuplat ja palauttaaksesi lämmönkuljetuspolun.
4. Vahvista.
   Tarkista erottuminen ja mittaa lämmönjohtavuus ja viskositeetti varmistaaksesi, että erä on vakaa ja täyttää määritellyt vaatimukset.

Miksi SMIDA:n planeettainen keskipakomiksaaja lämpöaineille

SMIDA:n suunnittelu ratkaisee jokaisen ongelman suoraan:

• Teräksistä valmistettujen terien käyttöä ei ole.
  Kovat keraamiset täyteaineet eivät koskaan kosketa metalliosia, joten kulumista ei esiinny eikä kontaminaatiota tapahdu.
• Tyhjiössä tapahtuva kaasunpoisto.
  Mikrobubblit, jotka toimisivat lämmönvastuksena, poistetaan samassa käsittelyssä.
• Lämpötilan säätömahdollisuus.
  TTC-mallit estävät korkean kiinteän aineen sisältävän seoksen ylikuumenemisen, mikä suojelee viskositeettia ja nopeuttaa testausta.
• Yhden alustan mittakaavan laajentaminen.
  1 g:n laboratorionäytteistä 100 kg:n tai suurempiin tuotantoseriin (laitteiston kapasiteetti 150 g–100 kg tai enemmän); samat parametrit siirtyvät suoraan – ei tarvetta uudelleen säätää mittakaavaa muutettaessa.

Usein kysytyt kysymykset

Miksi lämmönjohtokykyminen liima näyttää epäjohdonmukaista lämmönjohtavuutta eri erissä?

Kaksi syytä hallitsee: hajottamattomat täyteaineen aglomeraatit ja jääneet mikrobubblit.
Täydellinen hajotus seurattuna tyhjiödegassaus poistaa molemmat, ja tallennetut parametrit varmistavat jokaisen erän identtisyyden.

Voiko planeettainen keskipakomiksaaja todella käsitellä yli 70 %:n täyteainepitoisuutta?

Kyllä.
Keskipakovoima kohdistuu koko erään samanaikaisesti, joten jopa erittäin korkean kiinteän aineen sisältävät seokset sekoittuvat tasaisesti ilman kuolleita alueita – mikä on haastavaa terämiksaajille.

Parantaaako tyhjiödegassaus todella lämmönjohtokykyä?

Kyllä.
Ilmalla on erinomainen lämmönjohtavuus.
Mikrobubblit poistamalla palautetaan täyteainehiukkasten ja matriisin välinen kosketus, mikä alentaa lämmönvastusta mitattavasti.

Kuinka skaalataan tutkimus- ja kehitystyöstä tuotantoon?

Lukitse prosessiparametrit ensin pienessä koneessa ja toimi sitten niiden mukaan suuremmassa saman alustan mallissa.
SMIDA tarjoaa ristikapasiteettisia näytetestejä, joilla voidaan varmistaa skaalautuminen ennen sitä, kun teette sitoumuksen.

Lämmönjohtavat materiaalit myydään niiden kyvyn perusteella siirtää lämpöä, ja sekoittaminen sekä ilmanpoisto määrittävät, kuinka paljon tätä kykyä saadaan käyttöön.
Lähetä yhdisteestäsi näyte SMIDA:n laboratorioon ilmaiseksi testattavaksi, ja toimitamme sinulle lämmönjohtavuus- ja kuplatasotiedot, jotta voit arvioida prosessia, ei vain konetta.