导热材料或者叫散热产品,在电子产品行业是一个辅助类的产品,一直以来,也没有被太多关注,但是最近随着5G概念的热炒,以及很多芯片的功率增加,导致电子产品散热问题严重,这不仅影响了终端的使用感受,而且也也实实在在的影响了芯片的使用寿命和整个设备的运行稳定性,所以越来越被重视。
市场的导热方案很多,五花八门,不了解的话,看的也是一头雾水,这篇文章能帮你了解一下这个散热产品的行业。
在这之前,我们需要有一定的基础知识,关于热量传播和材料的一些特性。
微观上来看,热就是一种能量的传递,根据中学的物理知识,我们知道热量传递有三种方式,传导,对流和辐射,而传导就是物质与物质接触,然后实现热量的传递,多是固体和液体;对流就是液体或者气体的流动,带动热量的传递;而辐射就不需要什么介质,以波的形式直接在空间中传播。
不同的材料,对热量传递的能力是不一样的,我们可以给材料定义一个导热系数来衡量材料的导热能力,单位是W/m-K,大家为了叙述方便,也就直接称W,瓦。定义是指物体在单位长度上产生1℃的温度差时所需要的热功率,是衡量固体热传导效率的固有参数,与材料的外在形态和热传导过程无关。
我们可以看到,不同导热材料的导热系数,差异还是很大的,比如空气是0.023,做导热垫片,凝胶等高分子材料大约在0.2左右,而作为导热材料填充物的陶瓷颗粒,如氧化铝,氮化硼等,大约有几十的导热系数,这样混合好以后,就几W的导热系数。
以上是一些基本的导热方面的性能,但是导热产品的形态很多,这就伴随了有其他更多的性能需要衡量。一般我们都会看导热系数或者热阻,甚至有专业的人士,还会看热容,就是材料每升高一度,材料所需要吸收的热量。
测试导热系数的方法有很多种,所以购买设备的时候要注意区别,各种方法都有局限性,比较常见的就是热流计法,一般垫片等生产厂家都有。原理就是上下2部分的热柱,分别测试导热材料各点的问题,再根据上文提到的傅里叶公式进行换算。
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