Машина для змішування термопаст без лез для забезпечення низького теплового опору

Що таке змішування та дегазація термопасти й термогелю?
Це процес рівномірного розподілу теплопровідних наповнювачів у силіконовій або полімерній матриці та видалення мікробульбашок у вакуумі, щоб готова сполука проводила тепло згідно з проектними характеристиками.

AI-сервери, базові станції 5G та силова електроніка електромобілів працюють при високих температурах, і матеріали для теплового управління стали категорією з високими вимогами.
Термальні гелі та паста поступово замінюють традиційні прокладки, оскільки їх наносять із низьким зусиллям, вони легко стискаються й підходять для автоматизованого дозування.
Однак їх приготування вимагає значно більше зусиль, ніж змішування олії й порошку.

Термальні гелі зазвичай поєднують силіконову смолу з дуже високим вмістом провідних наповнювачів, таких як оксид алюмінію, нітрид бору та оксид цинку — часто понад 70 % за масою.
Високий вміст твердих речовин призводить до ланцюга технологічних проблем, які безпосередньо обмежують теплову ефективність.

Чотири проблеми змішування високонаповнених складів

• Нерівномірне розподілення наповнювача.
  Агломерати порошку або його осадження на дні ємності призводять до локальних відхилень у співвідношенні наповнювача.
  Тепловий шлях переривається, а тепловий опір коливається непередбачувано.
• Розшарування олії й порошку.
  Коли олійна фаза й порошок недостатньо зв’язані, суміш розшаровується після стояння, і характеристики партії змінюються.
• Теплота процесу.
  Тертя зсуву під час перемішування з високим вмістом твердих речовин підвищує в’язкість і уповільнює випробування, що затягує розробку формули.
• Бульбашки, які перешкоджають передачі тепла.
  Повітря — поганий теплопровідник.
  Навіть малі мікробульбашки помітно погіршують теплопровідність і надійність.

Чотириетапний процес підготовки

1. Попереднє змішування.
   Зважте олійну фазу й наповнювачі за формулою, потім попередньо перемішайте на низькій швидкості (приблизно 500–1000 об/хв протягом 1–2 хвилин), щоб порошок змочився до початку високошвидкісного перемішування.
2. Диспергування.
   Перемішуйте центрифугуванням приблизно 1500–2000 об/хв протягом 2–3 хвилин, щоб розбити агломерати й рівномірно розподілити наповнювачі.
3. Дегазація у вакуумі.
   Утримуйте при вакуумі класу 0,2 кПа протягом 2–4 хвилин, щоб видалити мікробульбашки й відновити тепловий шлях.
4. Перевірте.
   Перевірте на розшарування та виміряйте теплопровідність і в’язкість, щоб підтвердити стабільність партії й відповідність специфікаціям.

Чому планетарний центрифужний міксер SMIDA для теплових матеріалів

Конструкція SMIDA безпосередньо вирішує кожну проблему:

• Змішування без лопатей.
  Тверді керамічні наповнювачі ніколи не стикаються з металевими деталями, тому зносу й забруднення немає.
• Вакуумне дегазування.
  Мікробульбашки, які могли б виступати як теплові розривники, видаляються в одному циклі.
• Опція контролю температури.
  Моделі TTC запобігають перегріву під час змішування високонаповнених сумішей, зберігаючи в’язкість і прискорюючи випробування.
• Масштабування на єдиній платформі.
  Від лабораторних зразків масою 1 г до виробничих партій масою 100 кг і більше (діапазон обладнання — від 150 г до 100 кг і більше): ті самі параметри переносяться безпосередньо — немає потреби в повторній настройці під час масштабування.

Поширені запитання

Чому мої термопасти демонструють непостійну теплопровідність між партіями?

Дві причини переважають: агломерати наповнювача, що не були повністю розподілені, та захоплені мікробульбашки.
Повне розподілення з подальшим вакуумним дегазуванням усуває обидві проблеми, а збережені параметри забезпечують ідентичність кожної партії.

Чи справді планетарний центрифужний мішалка може обробляти завантаження наповнювача понад 70 %?

Так.
Центрифужна сила одночасно навантажує всю партію, тому навіть сполуки з дуже високим вмістом твердих частинок рівномірно змішуються без «мертвих зон» — чого лопатеві мішалки досягти не здатні.

Чи справді вакуумне дегазування покращує теплові характеристики?

Так.
Повітря має дуже низьку теплопровідність.
Усунення мікробульбашок відновлює контакт між частинками наповнювача та матрицею, що помітно знижує тепловий опір.

Як здійснити масштабування від НДДК до виробництва?

Спочатку заблокуйте параметри процесу на меншій машині, а потім відтворіть їх на більшій моделі з тієї самої платформи.
SMIDA пропонує тестування зразків у різних обсягах для перевірки масштабування до вашого остаточного рішення.

Термальні матеріали продаються за їхньою здатністю передавати тепло, а перемішування й дегазація визначають, наскільки повно ця здатність реалізується.
Надішліть зразок вашого компаунду в лабораторію SMIDA для безкоштовного тестування, і ми надішлемо вам дані про теплопровідність та рівень бульбашок, щоб ви могли оцінити сам процес, а не лише машину.