Bladevrije machine voor het mengen van thermische verbindingssubstanties voor lage thermische weerstand

Wat is het mengen en ontluchten van thermische pasta en -gel?
Het is het proces waarbij thermisch geleidende vulstoffen gelijkmatig worden verdeeld in een siliconen- of harsmatrix en microbelletjes onder vacuüm worden verwijderd, zodat de afgewerkte verbinding warmte precies zo geleidt als bedoeld.

AI-servers, 5G-basisstations en elektrische-voertuig-stroomelektronica genereren veel warmte, waardoor materialen voor thermisch beheer een categorie met hoge inzet zijn.
Thermische gels en pasta’s vervangen traditionele pads geleidelijk, omdat ze met weinig belasting kunnen worden aangebracht, gemakkelijk comprimeren en geschikt zijn voor geautomatiseerde dosering.
De bereiding ervan is echter veel veeleisender dan het mengen van olie en poeder.

Thermische gels bestaan doorgaans uit siliconenhars in combinatie met zeer hoge concentraties geleidende vulstoffen zoals aluminiumoxide, boornitride en zinkoxide — vaak meer dan 70 gewichtsprocent.
Een hoog vastestofgehalte veroorzaakt een reeks procesproblemen die de thermische prestaties direct beperken.

De vier problemen bij mengen met hoog vastestofgehalte

• Onuniforme vulstofverdeling.
  Poederagglomeraten of -zetting op de bodem van de container leidt tot lokale onbalansen in de vulstofverhouding.
  Het thermische pad breekt en de thermische weerstand varieert onvoorspelbaar.
• Olie-poederseparatie.
  Wanneer de oliefase en het poeder niet goed gebonden zijn, treedt laagvorming op na staan en wijkt de batchprestatie af.
• Proceswarmte.
  Wrijving door schuiven bij mengen met een hoog vastestofgehalte verhoogt de viscositeit en vertraagt de tests, waardoor de formuleontwikkeling langer duurt.
• Bellen die warmte blokkeren.
  Lucht is een slechte warmtegeleider.
  Zelfs kleine microbellen verminderen zichtbaar de warmtegeleidingsvermogen en betrouwbaarheid.

Het viervoudige voorbereidingsproces

1. Voor-mengen.
   Weeg de oliefase en vulstoffen volgens de formule af en meng deze eerst op lage snelheid (ongeveer 500–1000 tpm gedurende 1–2 minuten), zodat het poeder nat wordt voordat er op hoge snelheid mee wordt gewerkt.
2. Dispergeren.
   Meng centrifugaal met ongeveer 1500–2000 tpm gedurende 2–3 minuten om agglomeraten te breken en vulstoffen gelijkmatig in suspensie te houden.
3. Ontgassen onder vacuüm.
   Houd onder vacuüm van 0,2 kPa-klasse gedurende 2–4 minuten om microbellen te verwijderen en het thermische pad te herstellen.
4. Controleer.
   Controleer op scheiding en meet de thermische geleidbaarheid en viscositeit om te bevestigen dat de partij stabiel is en binnen de specificaties valt.

Waarom de planeetcentrifugale mengmachine van SMIDA voor thermische materialen

Het ontwerp van SMIDA lost elk probleem direct op:

• Mengen zonder bladen.
  Harde keramische vulstoffen komen nooit in contact met metalen onderdelen, dus er treedt geen slijtage op en er is geen verontreiniging.
• Vacuümontluchting.
  Microbellen die als thermische stroomonderbrekers zouden fungeren, worden in dezelfde cyclus verwijderd.
• Optie voor temperatuurregeling.
  TTC-modellen voorkomen oververhitting bij menging met hoge vaste-stofgehaltes, waardoor de viscositeit wordt beschermd en tests worden versneld.
• Schaalvergroting op één platform.
  Van 1 g-labmonsters naar productiepartijen van 100 kg en meer (apparatuur bereik van 150 g tot 100 kg en meer): dezelfde parameters kunnen direct worden overgenomen — geen herafstemming nodig bij schaalvergroting.

Veelgestelde vragen

Waarom vertoont mijn thermische pasta ongelijke thermische geleidbaarheid tussen partijen?

Twee oorzaken domineren: niet-gedispergeerde vulstofagglomeraten en opgesloten microbellen.
Volledige dispersie gevolgd door vacuümontluchting verwijdert beide; opgeslagen parameters zorgen ervoor dat elke partij identiek blijft.

Kan een planetaire centrifugale mixer werkelijk vulstofbeladingen van 70% en meer aan?

- Ja, ik ben er.
Centrifugale kracht belast de gehele partij tegelijkertijd, dus zelfs zeer hoog-vaste verbindingen mengen gelijkmatig zonder dode zones — iets waar bladmengers moeite mee hebben.

Verbetert vacuümontluchting werkelijk de thermische prestaties?

- Ja, ik ben er.
Lucht heeft een zeer lage thermische geleidbaarheid.
Het verwijderen van microbellen herstelt het contact tussen vulstofdeeltjes en de matrix, waardoor de thermische weerstand meetbaar daalt.

Hoe schaal ik op van R&D naar productie?

Vergrendel eerst de procesparameters op een kleine machine en reproduceer ze vervolgens op een groter model van hetzelfde platform.
SMIDA biedt steekproeftests met kruiscapaciteit om schaalvergroting te valideren voordat u een definitieve keuze maakt.

Thermische materialen worden verkocht op basis van hun vermogen om warmte te verplaatsen; mengen en ontgassen bepalen in hoeverre dat vermogen daadwerkelijk wordt geleverd.
Stuur een monster van uw samenstelling naar het SMIDA-lab voor een gratis test; wij verstrekken u vervolgens gegevens over thermische geleidbaarheid en luchtbelniveau, zodat u het proces kunt beoordelen, niet alleen de machine.