A szilikonolaj termikus vezetőképességének és annak befolyásoló tényezőinek elemzése
A szilikonolaj alapvető tulajdonságai
A szilikonolaj egy olyan szerves szilikon polimer, amely polidimetil-sziloxánon (PDMS) alapul, amelynek kémiai inertitása, széles hőmérsékleti stabilitása (-50 fokról 200 fokig), alacsony viszkozitási hőmérsékleti együtthatóval és kiváló elektromos szigeteléssel rendelkezik. Hővezető képessége általában alacsonyabb, mint a fém vagy a víz, de a módosítás révén jelentősen javítható.
Termikus vezetőképességi tartomány
A szilikonolaj hővezető képessége általában 0,1–0,2 W/(m · K), és a specifikus értéket a következő tényezők befolyásolják:
Molekulatömeg és viszkozitás: Az alacsony viszkozitású szilikonolaj (például 10 CST) hővezetőképessége körülbelül 0,1 W/(m · K), és a magas viszkozitás (1000 cst) kissé 0,15 W/(m · k) -re növekedhet.
Hőmérséklet: A hőmérséklet növekedésével a hővezető képesség kissé növekszik (például 0,12 W/(m · K) 20 fokon és 0,18 W/(m · k) 100 fokon).
Adalékanyagok: A hővezetőképes töltőanyagok (például az Al₂o₃, ZnO) hozzáadása 0,5–2 W/w/(m · k) növeli, hogy termikus vezetőképes szilikon -zsír vagy kompozit szilikonolaj képződjön.
Tesztelési módszerek és szabványok
A hővezető képességet általában a tranziens forró huzal módszerrel (ASTM D7896) vagy az állandó főzőlap -módszerrel (ASTM D5470) mérik. Felhívjuk figyelmét, hogy a szilikonolaj átláthatósága befolyásolhatja az optikai vizsgálati módszer pontosságát.
Hővezető képesség -követelmények az ipari alkalmazásokban
Elektronikus hűtés: A tiszta szilikonolajnak nincs elegendő hővezetőképessége, és kitöltött szilikon -zsírra van szükség (például szilikonolaj, amely 1,5 tömeg/k (m · k) hővezető képességgel rendelkezik).
Hőátviteli táptalaj: A magas hőmérsékletű rendszerekben a módosított szilikonolaj stabil folyadékfázisú hőátadó hordozóként használható.
Adat -referencia (tipikus érték)
Típus hővezető képesség (w/(m · k)) hőmérsékleti feltételek
Tiszta PDMS szilikonolaj (50 cst) 0.13 25 fok
Al₂o₃ kitöltött szilikonolaj (20%) 0.45 25 fok
Magas fenil -szilikonolaj 0.17 100 fok
A hővezető képesség javításának módjai
Kémiai módosítás: Vezesse be a poláris csoportokat, például a fenilt az intermolekuláris erők fokozására.
Fizikai keverés: Adjon hozzá nanodiamondot (kevesebb vagy egyenlő 1% -kal, több mint 30% -kal növekedhet).
Megjegyzés: A szilikonolaj termikus vezetőképessége sokkal alacsonyabb, mint a víz (0,6 w/(m · k)) vagy ásványolaj (0,15–0,3 W/(m · k)). A magas hőmérsékletű alkalmazásokban annak hőstabilitását és viszkozitási változásait átfogóan értékelni kell.
