Эпоксидная смола против силикона: "Термостойкость" и "Свойства материалов" в столкновении термопроводящих компаундов для герметизации

В мощных электронных устройствах, таких как транспортные средства на новых источниках энергии, базовые станции 5G и промышленные источники питания, отвод тепла и термостойкость напрямую определяют срок службы и надежность продукции. Являясь двумя основными распространенными термопроводящими материалами для герметизации, эпоксидная смола и силикон имеют существенно разные характеристики в неблагоприятных температурных условиях. В этой статье рассматривается суть этого противостояния "холода и огня" с трех аспектов: термостойкость, характеристики материалов и области применения.

1. Термическое сопротивление:
Эпоксидная смола: Высокая термостойкость, склонность к растрескиванию при низких температурах
Диапазон рабочих температур эпоксидных компаундов для заливки обычно составляет от -45℃ до 180℃. Его ключевое преимущество заключается в стабильности в условиях высоких температур: после отверждения он образует трехмерную сетевую структуру с высокой степенью сшивки, которая выдерживает высокие температуры без деформации. Подходит для наружных осветительных приборов, автомобильных устройств зажигания и других применений при высоких температурах.
Критический недостаток: Плохая устойчивость к тепловому удару. Во время быстрого температурного цикла от -45℃ до 130℃ эпоксидная смола склонна к образованию микротрещин из-за накопления термического напряжения, что приводит к снижению влагостойкости.
Органосиликон: Широкий температурный диапазон эластомера, устойчивый как к холоду, так и к жаре
Диапазон применения органосиликоновых термопроводящих компаундов для заливки составляет от -45℃ до 200℃. Кремний-кислородный каркас компаунда наделяет материал очень низкой температурой стеклования, позволяя ему оставаться эластичным при низких температурах и поглощать напряжения, вызванные тепловым расширением и сжатием.
Дополнительная ценность: Гидрофобная кремний-кислородная структура органосиликона позволяет ему обладать присущими ему влагостойкими свойствами. Скорость затухания сопротивления изоляции во влажной среде составляет всего 1/3 от скорости эпоксидной смолы.

2. Характеристики материалов:
Теплопроводность эпоксидных компаундов для заливки составляет от 1,2 до 4,5 Вт/м·К. Он обладает отличной технологичностью, адгезионными свойствами, низкой усадкой, низкой вязкостью, легким газовыделением, хорошей устойчивостью к растворителям, водонепроницаемостью, длительным временем работы и отличной устойчивостью к тепловому удару.
Органосиликоновый теплоизоляционный и герметизирующий клей имеет теплопроводность от 0,6 до 3,5 Вт/м·К. Он обладает отличными изоляционными свойствами, а его основным преимуществом является: быстрая теплопроводность: сферический нитрид бора образует трехмерную сеть теплопроводности, а путь теплопередачи на 30% короче, чем у эпоксидной смолы; процесс влажного отверждения или вакуумного удаления пены может устранить более 99% пузырьков, избегая горячих точек теплового сопротивления; после отверждения он образует эластомер с твердостью по Шору А от 15 до 65, который может поглощать механические вибрации и предотвращать повреждение компонентов из-за термического напряжения.

3. Области применения:
Эпоксидный компаунд для заливки: Области применения: Температура окружающей среды, высокие требования к механической прочности и те, которые не требуют частого обслуживания, такие как автомобильные устройства зажигания, датчики и кольцевые трансформаторы.
Органосиликоновый теплоизоляционный и герметизирующий клей: Области применения: Высокотемпературные и влажные среды, высокочастотная вибрация и сложные электронные системы, требующие быстрого отвода тепла, такие как аккумуляторные батареи транспортных средств на новых источниках энергии, усилители мощности базовых станций 5G и фотоэлектрические инверторы.