Что такое термопаста?

Что такое термопаста?

Термопаста — это высокотеплопроводная смазка, используемая для рассеивания тепла от компонентов и электронных устройств, которые выделяют много тепла.

Она используется в соединении между источником тепла, который выделяет тепло, и устройством, которое рассеивает тепло, например радиатором.

Применение термопасты

Термопаста используется в полупроводниковых устройствах, таких как силовые транзисторы, центральные процессоры и графические процессоры, для быстрого рассеивания тепла, выделяемого электрическим сопротивлением. Охлаждение этих устройств необходимо, поскольку чрезмерное тепло может ухудшить производительность устройства и привести к его отказу.

В персональных компьютерах он используется для улучшения теплопроводности между процессором и радиатором. Они также используются в ЭБУ гибридных и электрических транспортных средств для улучшения скорости рассеивания тепла электронных устройств. Он также используется в светодиодном освещении и других устройствах с высокой яркостью или большими размерами для рассеивания тепла электронных устройств.

Принцип термопасты

В месте соединения источника тепла и радиатора или другого компонента, рассеивающего тепло, есть небольшие искажения поверхности соединения и мелкие неровности на поверхности соединения. Это обычно приводит к появлению воздушного зазора или пространства между ними.

Поскольку воздух чрезвычайно адиабатичен, тепловое сопротивление соединения чрезвычайно велико, что снижает эффективность теплопередачи во время рассеивания тепла. Термопаста заполнит эти зазоры и пространства, тем самым максимизируя теплопередачу в соединении.

Структура термопасты

Термопаста изготавливается путем диспергирования неорганических частиц с высокой теплопроводностью в вязком, малолетучем компоненте, похожем на масло (смазке), для достижения высокой теплопроводности. Благодаря своей высокой вязкости и простоте в обращении она используется в широком спектре областей, связанных с рассеиванием тепла и теплопроводностью.

Характеристики термопасты и ее теплопроводящего наполнителя следующие:

1. Смазка

Силиконовая смазка часто используется из-за ее низкого изменения вязкости при изменении температуры. Силиконовая смазка характеризуется высокой термостойкостью, химической стабильностью и превосходной водостойкостью. По этой причине она широко используется в качестве уплотнительного материала и клея, а также в высокотемпературных средах и в качестве смазки.

Поскольку термопаста часто подвергается воздействию высокотемпературных сред, силиконовая смазка является одним из наиболее подходящих материалов из-за ее низкого изменения вязкости, высокой термостойкости и химической стабильности.

2. Теплопроводный наполнитель

В термопасте частицы металла или оксида металла с высокой теплопроводностью смешиваются с базовой смазкой. Используются частицы металла, такие как алюминий, медь, серебро, или частицы оксида металла, такие как глинозем, оксид магния или нитрид алюминия. Они диспергируются способом, соответствующим их диаметру частиц.

При использовании металлических частиц проявляется не только теплопроводность, но и электронная проводимость. Поэтому для приложений, где электронная проводимость нежелательна, термопаста с использованием частиц оксида металла является единственным выбором. Кроме того, частицы оксида металла часто используются из-за их химической стабильности, так как металл легко окисляется, и его физические свойства имеют тенденцию меняться.

Соотношение этих двух материалов, смешанных вместе, определяет электрические свойства и теплопроводность. В зависимости от соотношения свойства каждой термопасты будут различаться. Например, термопаста с высокой концентрацией наполнителя имеет более высокую теплопроводность, чем с более низкой концентрацией.

Также термопаста имеет свойство со временем деградировать и затвердевать, хотя сразу после нанесения она имеет умеренную вязкость. В зависимости от разницы коэффициентов расширения соединяемых материалов могут появляться трещины, что приводит к снижению теплопроводности.

Другая информация о термопастах

Как использовать термопасту

Основные инструкции по использованию термопасты следующие:

1. Очистка
Перед нанесением термопасты необходимо очистить область, на которую будет наноситься покрытие. Если на ней есть грязь или масляная пленка, используйте моющее средство или растворитель, чтобы удалить их.

2. Нанесение термопасты
Возьмите необходимое количество термопасты и нанесите ее на нужную область. Роль термопасты заключается в заполнении зазора в воздушном слое и эффективном проведении тепла. Избыточное количество термопасты может привести к плохой теплопередаче из-за увеличенной толщины и большего расстояния теплопроводности, а также может вызвать дефекты размера при сборке компонента.

3. Подтверждение после нанесения
После нанесения термопасты проверьте, что нанесенная область достаточно покрыта термопастой. Также важно стереть излишки термопасты.

4. Сборка
Соберите необходимые детали в местах, где была нанесена термопаста. При сборке важно делать это в правильном порядке, следуя инструкциям.