Машина для смешивания термопасты без лезвий для снижения теплового сопротивления

Что такое смешивание и дегазация термопаст и гелей?
Это процесс равномерного распределения теплоотводящих наполнителей в силиконовой или полимерной матрице и удаления микропузырьков под вакуумом, чтобы готовый состав передавал тепло в соответствии с проектными характеристиками.

Искусственные интеллект-серверы, базовые станции 5G и силовая электроника электромобилей работают при высоких температурах, поэтому материалы для теплового управления стали категорией с высокими требованиями к надёжности.
Термогели и термопасты постепенно вытесняют традиционные прокладки, поскольку их нанесение создаёт низкое механическое напряжение, они легко сжимаются и подходят для автоматизированного дозирования.
Однако их приготовление требует значительно больше усилий, чем смешивание масла и порошка.

Термогели обычно состоят из силоксановой смолы и содержат очень высокие концентрации проводящих наполнителей — таких как оксид алюминия, нитрид бора и оксид цинка — зачастую свыше 70 % по массе.
Высокое содержание твёрдой фазы порождает целую цепочку технологических проблем, которые напрямую ограничивают тепловую эффективность.

Четыре проблемы смешивания составов с высоким содержанием твёрдой фазы

• Неравномерное распределение наполнителя.
  Агломераты порошка или его оседание на дно ёмкости приводят к локальным отклонениям в соотношении наполнителя.
  Тепловая цепь нарушается, а тепловое сопротивление колеблется непредсказуемо.
• Расслоение масла и порошка.
  Если масляная фаза и порошок недостаточно связаны между собой, состав расслаивается после стояния, и характеристики партии изменяются.
• Теплота процесса.
  Сдвиговое трение при перемешивании составов с высоким содержанием твёрдых частиц повышает вязкость и замедляет испытания, удлиняя разработку формулы.
• Пузырьки, препятствующие передаче тепла.
  Воздух — плохой теплопроводник.
  Даже небольшие микропузырьки заметно ухудшают теплопроводность и надёжность.

Четырёхэтапный процесс приготовления

1. Предварительное смешивание.
   Взвесьте масляную фазу и наполнители согласно формуле, затем предварительно перемешайте на низкой скорости (примерно 500–1000 об/мин в течение 1–2 минут), чтобы порошок смочился до начала высокоскоростного перемешивания.
2. Диспергирование.
   Центробежное перемешивание при примерно 1500–2000 об/мин в течение 2–3 минут для разрушения агломератов и равномерной суспендирования наполнителей.
3. Дегазация под вакуумом.
   Выдержка при вакууме класса 0,2 кПа в течение 2–4 минут для удаления микропузырьков и восстановления теплового пути.
4. Проверьте.
   Проверьте отсутствие расслоения и измерьте теплопроводность и вязкость, чтобы подтвердить стабильность партии и соответствие техническим требованиям.

Почему планетарный центрифужный миксер SMIDA для термоматериалов

Конструкция SMIDA напрямую решает каждую из этих проблем:

• Перемешивание без лопастей.
  Твёрдые керамические наполнители никогда не соприкасаются с металлическими деталями, поэтому износ отсутствует, а загрязнение исключено.
• Дегазация в вакууме.
  Микропузырьки, которые действовали бы как тепловые размыкатели цепи, удаляются в том же цикле.
• Опция контроля температуры.
  Модели TTC предотвращают перегрев при перемешивании составов с высоким содержанием твёрдых частиц, защищая вязкость и ускоряя испытания.
• Масштабирование на единой платформе.
  От лабораторных образцов массой 1 г до промышленных партий массой 100 кг и более (диапазон оборудования — от 150 г до 100 кг и более): одни и те же параметры переносятся напрямую — при масштабировании повторная настройка не требуется.

Часто задаваемые вопросы

Почему теплопроводность моей термопасты отличается от партии к партии?

Две основные причины: агломераты наполнителя, не подвергшиеся диспергированию, и захваченные микропузырьки.
Полное диспергирование с последующим вакуумным дегазированием устраняет обе проблемы; сохранённые параметры обеспечивают идентичность каждой партии.

Способен ли планетарный центрифужный миксер действительно работать с загрузкой наполнителя свыше 70 %?

- Да, я знаю.
Центробежная сила воздействует на всю партию одновременно, поэтому даже составы с очень высоким содержанием твёрдой фазы перемешиваются равномерно, без «мёртвых зон» — чего лопастные миксеры достичь не могут.

Действительно ли вакуумное дегазирование повышает тепловые характеристики?

- Да, я знаю.
Теплопроводность воздуха чрезвычайно низка.
Удаление микропузырьков восстанавливает контакт между частицами наполнителя и матрицей, что измеримо снижает тепловое сопротивление.

Как осуществить переход от НИОКР к промышленному производству?

Сначала зафиксируйте параметры процесса на небольшой машине, а затем воспроизведите их на более крупной модели с той же платформы.
SMIDA предлагает тестирование образцов с возможностью масштабирования для проверки адекватности масштабирования до принятия решения о закупке.

Термические материалы продаются по их способности отводить тепло, а качество перемешивания и дегазации определяет, насколько полно реализуется эта способность.
Направьте образец вашего состава в лабораторию SMIDA для бесплатного тестирования — мы предоставим данные по теплопроводности и уровню пузырьков, чтобы вы могли оценить сам процесс, а не только оборудование.