8 879 33 520 33
Сортировать по:

Теплопроводные пасты

Теплопроводные пасты от производителя

Теплопроводные составы – высокотемпературные смазочные материалы, отличающиеся сложным многокомпонентным составом и предназначенные для создания буферного и герметизирующего теплопроводного слоя. Поэтому наносят их непосредственно в зону теплового контакта между нагревающейся поверхностью и охладителем.

С массовым развитием силовой электроники, цифровых устройств и разнообразного электрического оборудования потребность в теплопроводных материалах многократно возросла. Эти продукты могут отличаться по составу, консистенции, параметрам пластичности и термического сопротивления, но в любом случае они должны обеспечить в обслуживаемой зоне устройства или агрегата стабильную температуру с точностью до нескольких градусов Цельсия. Сегодня их производят в виде компаундов и термопаст, и учитывая обширную номенклатуру и сферу применения, часто называют обобщающим термином «термоинтерфейсы».

Назначение и основные виды теплопроводных продуктов

Благодаря созданию полупроводников, микрочипов и различных программных и радиоэлектронных приборов человечество смогло многократно минимизировать габариты техники и оборудования бытового и промышленного назначения и существенно расширить их функционал. Но в качестве обратного эффекта было обнаружено, что их работа сопряжена с выделением большого количества тепловой энергии. Она негативно влияет на работоспособность, эксплуатационный ресурс и электрическую изоляцию устройств и приборов.

Для отведения избыточного тепла применяют термоинтерфесы. Их слой надежно герметизирует пространство между двумя соприкасающимися поверхностями и снижает тепловое сопротивление. Исключая наличие воздушных капсул между отдающей и принимающей тепло поверхностями, они выступают своеобразными теплопроводным герметиком, который:

  • обеспечивает равномерную теплоотдачу;
  • исключает перегрев отдельных сегментов;
  • предупреждает окисление и коррозию металлов.

Компаунды

Как правило, это светоотверждаемые составы на основе полимерных смол. Они обеспечивают эффективный отвод тепла, высокий уровень герметизации и надежный электроизоляционный эффект. Недостаток применения – снижение ремонтопригодности. После отвердевания, компаунды образуют монолитный слой, который практически невозможно удалить.

Термопаста

Она представляет собой дисперсную систему, которая за счет наличия в составе оригинальных сухих и жидким компонентов обладает густой консистенцией и демонстрирует минимальное тепловое сопротивление, высокую пластичность и отличную адгезию. Наибольшее применение теплопроводные пасты получили в микропроцессорных системах, электронных устройствах и температурных датчиках.

В промышленном инжиниринге более целесообразно использование высокотемпературных монтажных паст. Обладая максимальной теплопроводностью, они также надежно герметизируют и обеспечивают плотное прилегание обработанных поверхностей с минимальным тепловым сопротивлением. За счет того, что их легко носить наносить в любых условиях, такие пасты массово применяют при обслуживании нагревателей плоского, соплового, кольцевого, рамочного и патронного типа.

Требования к термоинтерфейсам

Нанесение термопасты призвано обеспечить длительную беспрерывную работу обслуживаемых приборов, радиоэлектронных устройств и другого обслуживаемого оборудования и минимизировать трудозатраты. А значит, она априори должна:

  • обеспечивать стабильную теплопередачу в интервале обозначенных рабочих температур;
  • характеризоваться малой плотностью и низким коэффициентом терморасширения;
  • сохранять свои свойства и качества на всем сроке эксплуатации и хранения;
  • иметь низкие параметры теплового сопротивления;
  • отличаться минимальным термоупрочнением;
  • легко удаляться и наноситься.

В некоторых случаях термоинтерфейс должен также обеспечивать высокую электрическую изоляцию или, наоборот, обладать электропроводностью. Последнее требование, как правило, актуально только для высокотемпературных монтажных паст, которые применяются при обслуживании силового электрооборудования и автоматизированных механизмов, неоснащенных системами охлаждения.

Особенности состава

В качестве основного связующего материала в теплопроводных пастах могут использоваться органические и синтетические масла, а также технические искусственно синтезированные жидкости. Для улучшения свойств теплопроводности в такие продукты вводят компоненты с низким тепловым сопротивлением. В зависимости от формулы это могут быть единичные вещества или сложные смеси в микроскопическом или субмикрофильном порошкообразном виде. Назовем наиболее распространенные компоненты:

  • группа металлов: вольфрам, медь, серебро;
  • керамические наполнители: оксид цинка, магния и алюминия, нитрид бора и алюминия;
  • углеводородные наполнители: кристаллы искусственно синтезированных алмазов, графит и графен.

Учитывая, что термоинтерфейсы часто используются в условиях закрытых помещений, они не должны содержать токсических компонентов. Для облегчения применения иногда допускается разводить их до жидкого состояния различными растворителями, после испарения которых термопасты образуют плотный и надежно герметизирующий слой с нормативными свойствами теплопроводности. Важно: жидкометаллические составы нельзя наносить на алюминиевые контактные поверхности.

Также широко востребованы не только светоотверждаемые компаунды, но и термопасты с эффектом полимеризации, который проявляется при контакте с воздухом. В зависимости от марки продукта и интервала рабочих температур на это может потребоваться от 5 до 80 часов.

Ассортимент термоинтерфейсов очень велик. В категории «доступная цена + хорошее качество» широко представлены продукты, содержащие оксид алюминия. Но при их использовании важно исключить попадание пасты на электропроводящие части, так как наличие металлизированного порошка может спровоцировать замыкание. Термопасты на серебряной основе характеризуются минимальной величиной теплового сопротивления. Ну а наиболее эффективными и дорогими являются кремнийорганические теплопроводные пасты и продукты, содержащие алмазный порошок. В отличие от металлсодержащих термоинтерфейсов, они обладают высокими электроизоляционными материалами, инертны к термоупрочнению и малоиспаремы. Такие свойства в сочетании с высокой теплопроводностью они приобрели за счет сверхстабильного силосоксанового связующего и наличия в составе субмикрофильной алмазной крошки.

Хотя в последнее время отмечается спрос на кремнийорганические продукты с наполнителем в виде мелкоизмельченной пудры серебра или алюминия и обязательным наличием в составе керамических наполнителей. Это обусловлено тем, сто такая комбинация обеспечивает высокие показатели теплопередачи благодаря электронной теплопроводности металлов и окиси алюминия и цинка.

Особенности нанесения

Итак, как уже писалось выше, термопасты наносятся только на контактные поверхности: одна из них отдает, а другая принимает избыточное тепло, которое образуется в процессе работы силовой электроники, программных процессоров, температурных датчиков и прочих устройств. Вне зависимости от состава, все теплопроводные продукты должны наносится в виде тонкого буферного слоя и только в соответствии с рекомендациями производителя.

Чтобы создать равномерный теплопроводный слой и избежать попадания пасты на другие участки, лучше наносить ее с применением специальной лопатки или посредством трафарета. Хотя при определенном опыте эту работу можно выполнять по упрощенной схеме, когда небольшое количество термопасты (на 1 кв.см наносят пасту в объеме одной спичечной головки) и размещается в центре греющейся поверхности. При контакте с поверхностью радиатора она равномерно разойдется во все стороны и при этом заполнит все микроскопические поры и бороздки, вытеснив из них воздух и надежно герметизируя стык контактных поверхностей.