Bladfri maskin för blandning av termiskt fyllmedel för låg termisk resistans

Vad är blandning och avluftning av termiskt fett och gel?
Det är processen att jämnt dispergera värmeledande fyllnadsämnen i en silikon- eller hartsbaserad matris och ta bort mikrobubblor under vakuum, så att det färdiga kompositmaterialet leder värme enligt designspecifikationen.

AI-servrar, 5G-basstationer och elkraftselektronik för elbilar genererar mycket värme, och material för värmehantering har blivit en kritisk kategori.
Värmegel och -pasta ersätter successivt traditionella plattor eftersom de appliceras med låg spänning, komprimeras lätt och är lämpliga för automatiserad dosering.
Att tillverka dem är dock långt mer krävande än att blanda olja och pulver.

Värmegel kombinerar vanligtvis silikonhar i höga koncentrationer med ledande fyllnadsämnen såsom aluminiumoxid, bor-nitrid och zinkoxid – ofta över 70 viktprocent.
Hög faststoffhalt skapar en kedja av processproblem som direkt begränsar värmeprestandan.

De fyra problemen med blandning av högfaststoffhalt

• Ojämn fyllnadsämnesdispersion.
  Pulveragglomerat eller avsättning på behållarens botten leder till obalanserade lokala fyllnadsämnesförhållanden.
  Den termiska vägen bryts och den termiska resistansen varierar oförutsägbart.
• Olja-pulverseparation.
  När oljefasen och pulver inte är tillräckligt starkt bundna stratifierar blandningen efter stillastående och batchprestandan avviker.
• Processvärme.
  Skärningsfriktion från blandning med hög fastfasinnehåll ökar viskositeten och förlänger testningen, vilket drar ut formelutvecklingen.
• Bubblor som blockerar värmeöverföring.
  Luft är en dålig värmeledare.
  Även små mikrobubblor försämrar synligt värmeledningsförmågan och pålitligheten.

Fyristegsberedningsprocessen

1. Förblandning.
   Väg oljefasen och fyllnaderna enligt formeln och blanda först långsamt (ca 500–1000 varv/min i 1–2 minuter) så att pulveret blöts innan höghastighetsblandning.
2. Dispergera.
   Centrifugera vid ca 1500–2000 varv/min i 2–3 minuter för att bryta upp agglomerat och suspendera fyllnaderna enhetligt.
3. Avlufta under vakuum.
   Håll under vakuum på ca 0,2 kPa i 2–4 minuter för att avlägsna mikrobubblor och återställa värmeledningsvägen.
4. Verifiera.
   Kontrollera separationen och mät värmeledningsförmågan och viskositeten för att bekräfta att partiet är stabilt och inom specifikationen.

Varför SMIDAs planetariska centrifugalmixers för termiska material

SMIDAs design löser varje problem direkt:

• Blandning utan blad.
  Hårda keramiska fyllnadsämnen nuddar aldrig metallkomponenter, så det uppstår ingen slitage och ingen kontamination.
• Vakuumavluftning.
  Mikrobubblor som skulle fungera som termiska kretsavbrytare tas bort under samma cykel.
• Alternativ för temperaturreglering.
  TTC-modeller förhindrar överhettning vid blandning av höghaltiga blandningar, vilket skyddar viskositeten och snabbar upp tester.
• Skalning upp på en enda plattform.
  Från 1 g laboratorieprover till produktionsomfattningar på 100 kg och mer (utrustningsomfattning 150 g till 100 kg och mer) överför samma parametrar direkt – ingen omjustering krävs vid skalning.

Vanliga frågor

Varför visar min termiskt ledande pasta inkonsekvent termisk ledningsförmåga mellan olika omfattningar?

Två orsaker dominerar: odispenserade fyllnadspartikelagglomerat och inneslutna mikrobubblor.
Fullständig dispersion följt av vakuumdegasning tar bort båda, och sparade parametrar säkerställer identiska resultat för varje omfattning.

Kan en planetär centrifugalmixer verkligen hantera fyllnadsgrad på 70 % och mer?

Ja.
Centrifugalkraften belastar hela omfattningen samtidigt, så även mycket högfasthetsblandningar mixas jämnt utan döda zoner – något som knivmixers kämpar med att uppnå.

Förbättrar vakuumdegasning verkligen den termiska prestandan?

Ja.
Luft har mycket låg termisk ledningsförmåga.
Att ta bort mikrobubblor återställer kontakten mellan fyllnadspartiklarna och matrisen, vilket mätbart sänker den termiska resistansen.

Hur skalar jag upp från forskning och utveckling till produktion?

Lås processparametrarna på en liten maskin först och återge sedan samma parametrar på en större modell från samma plattform.
SMIDA erbjuder provtester med korskapacitet för att validera skalförstoring innan du gör en investering.

Värmematerial säljs utifrån deras förmåga att transportera värme, och blandning samt avluftning avgör hur mycket av denna förmåga som faktiskt uppnås.
Skicka ett prov av din sammansättning till SMIDAs laboratorium för en kostnadsfri testning – vi återlämnar data om värmeledningsförmåga och bubbelnivå så att du kan bedöma processen, inte bara maskinen.