導(dǎo)熱硅膠是一種導(dǎo)熱性能優(yōu)良的硅基材料，通常被用作導(dǎo)熱材料或?qū)峤缑娌牧稀Ｋ晒枘z基體和導(dǎo)熱填料組成，通過填充導(dǎo)熱材料（如金屬氧化物、金屬顆粒等）來增強(qiáng)其導(dǎo)熱性能。導(dǎo)熱硅膠具有良好的導(dǎo)熱性、電絕緣性、柔韌性和耐高溫性能，因此在電子器件、散熱器、LED燈具、電腦CPU等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
本文導(dǎo)航：
1、電子設(shè)備為什么要散熱？
電子設(shè)備工作時(shí)損耗的電能主要轉(zhuǎn)化成熱能，造成電子設(shè)備溫度升高和熱應(yīng)力增大，嚴(yán)重影響電子設(shè)備的可靠性和使用壽命，因此需要散熱器將這些殘余熱能盡快散發(fā)出去。在這個(gè)散熱過程中，導(dǎo)熱界面材料起著至關(guān)重要的作用。導(dǎo)熱材料主要用來填充電子設(shè)備與散熱器接觸時(shí)產(chǎn)生的微縫隙和不平整的表面孔洞，降低熱傳遞的熱阻。
隨著以高頻、高速率為特征的5G時(shí)代的到來以及5G技術(shù)的日趨成熟，智能穿戴、無人駕駛汽車、VR/AR等各類無線移動(dòng)終端正在大力發(fā)展，硬件零部件不斷更新?lián)Q代，導(dǎo)致功耗大幅提升，發(fā)熱量也大幅增加；5G無線移動(dòng)終端的天線數(shù)量也達(dá)到了4G無線移動(dòng)終端的5~10倍。5G無線移動(dòng)終端還采用了陶瓷、玻璃等不屏蔽5G信號(hào)的新型材料外殼，但這些材料的散熱性能比金屬弱，因此需要導(dǎo)熱性能更優(yōu)的材料。同時(shí)，5G通信基站的建設(shè)也需要大量的散熱片。界面材料才能起到快速散熱的作用。因此，一方面，電子技術(shù)的最新發(fā)展為導(dǎo)熱界面材料開辟了全新的應(yīng)用領(lǐng)域，使得導(dǎo)熱界面材料在各類電子產(chǎn)品中的作用越來越重要，成為電子散熱工程中的重要材料，且未來的使用量仍將大幅增加；另一方面，電子產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的導(dǎo)熱界面材料提出了全新的性能要求和技術(shù)挑戰(zhàn)。
2、導(dǎo)熱硅膠的成分是什么？
硅凝膠是一種液體與固體一起存在被稱為“固液共存材料”的特種硅橡膠，為高分子化合物構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的性能。在固化前一般分為A、B雙組份，在鉑金屬化合物的催化下，導(dǎo)熱有機(jī)硅樹脂基體上的乙烯基或丙烯基，與交聯(lián)劑分子上的硅氫基團(tuán)反應(yīng)而成。整個(gè)反應(yīng)為加成硫化反應(yīng)，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，因而無收縮。導(dǎo)熱硅橡膠是直鏈狀聚有機(jī)硅氧烷，具有較高的摩爾質(zhì)量（一般在148000g/mol以上）。
3、導(dǎo)熱硅膠片的特點(diǎn)有哪些？
R通常為甲基，但為了改善或提高某些性能，也可引入其它基團(tuán)，如乙基、乙烯基、苯基、三氟醛基等，R ′為羥基或烷基，n代表鏈節(jié)數(shù)。聚硅氧烷分子中的主鏈由Si-O-Si鍵組成，其主要性能有：
（1）物理化學(xué)性能穩(wěn)定，基本與溫度無關(guān)，可在50～250 ℃溫度范圍內(nèi)使用，電絕緣性能和耐高低溫（-50～250 ℃ ）性能優(yōu)良。
（2）無需底漆或表面處理劑，就能物理粘附于最常見的電子設(shè)備或其他材料的表面，并且固化過程中不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物或收縮。
（3）該體系無色透明，作為灌封料使用時(shí)容易觀察灌封​​元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在半固化狀態(tài)下固化后，對(duì)許多被粘物具有良好的粘結(jié)性和密封性，耐冷熱交變性能優(yōu)良。
（4）可操作時(shí)間長(zhǎng)，雙組份混合后不會(huì)很快凝膠化。加熱會(huì)促進(jìn)固化，固化時(shí)間可通過調(diào)節(jié)固化溫度靈活控制。自流平性好，便于流入電路中微元件之間的細(xì)微點(diǎn)。
（5）針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，可靈活調(diào)整凝膠的硬度、流動(dòng)性、固化時(shí)間等性能，也可添加制備成具有阻燃性、導(dǎo)電或?qū)嵝缘墓枘z。
（6）自修復(fù)能力好，受外力作用出現(xiàn)裂縫，具有自動(dòng)修復(fù)的能力，同時(shí)起到防水、防潮、防銹的作用。
4、硅膠的透油性怎么樣？
在硅凝膠硫化時(shí)為固液共存狀態(tài)，交聯(lián)密度較低，因此生產(chǎn)出來的導(dǎo)熱硅凝膠很容易出現(xiàn)滲油問題，從而污染電子器件，降低其長(zhǎng)時(shí)間工作的可靠性，為了在提高硅樹脂導(dǎo)熱率的同時(shí)，需要避免滲油的產(chǎn)生。導(dǎo)熱硅凝膠交聯(lián)密度越大，滲油量越小。這是因?yàn)榻宦?lián)密度影響導(dǎo)熱硅凝膠體系中，更多的有機(jī)硅大分子相互反應(yīng)交聯(lián)成完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系而具有流動(dòng)性，而未交聯(lián)的樹脂基本不存在，即使有微量的完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系存在，在單位體積內(nèi)形成密集的交聯(lián)點(diǎn)，未交聯(lián)的樹脂在運(yùn)動(dòng)時(shí)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的摩擦系數(shù)，阻止了未交聯(lián)樹脂的流動(dòng)，阻礙了未交聯(lián)樹脂的流動(dòng)，從而減少了滲油量。
5、硅膠的粘接力怎么樣？
在一些應(yīng)用場(chǎng)合，例如電池模組的PET膜與鋁合金之間，對(duì)導(dǎo)熱硅膠的黏附性有一定的要求。導(dǎo)熱硅膠的黏附性能主要與凝膠的黏度和本體強(qiáng)度有關(guān)，凝膠的黏度決定了其在粘接界面的黏附強(qiáng)度的大小，而本體強(qiáng)度則決定了凝膠本身被破壞時(shí)所需要的力，也就是通常所說的凝膠的粘結(jié)力。黏附力的大小取決于產(chǎn)生的膠體由界面的黏附力和膠體的內(nèi)聚力之較小決定的。若膠體的黏附力小于膠體本身被破壞時(shí)所需的內(nèi)聚力，則發(fā)生界面破壞，黏附力的大小主要取決于膠體的黏附力即粘度；若膠體的黏附力大于膠體本身被破壞時(shí)所需的內(nèi)聚力，則發(fā)生內(nèi)聚破壞，黏附力的大小主要取決于膠體的內(nèi)聚力。
6、如何使用導(dǎo)熱硅膠？
（1）航空電子設(shè)備
某型航電交換機(jī)低溫?cái)?shù)據(jù)包丟失故障是由于原設(shè)計(jì)時(shí)使用的導(dǎo)熱墊片局部應(yīng)力過大造成的。導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱墊片等傳統(tǒng)介質(zhì)材料相比，導(dǎo)熱硅脂作為一種新型導(dǎo)熱界面材料，在高低溫性能試驗(yàn)、碰撞安全試驗(yàn)、連續(xù)振動(dòng)試驗(yàn)等多項(xiàng)針對(duì)性試驗(yàn)中取得了較好的試驗(yàn)效果，可以應(yīng)用于航電產(chǎn)品的生產(chǎn)中。
（2）5G電子設(shè)備
新型導(dǎo)熱硅膠材料的使用既可以增強(qiáng)熱能的傳導(dǎo)效果，又可以實(shí)現(xiàn)熱能的傳導(dǎo)，相比傳統(tǒng)導(dǎo)熱材料，新型導(dǎo)熱硅膠材料在電子元器件的應(yīng)用上可以有效提高信號(hào)傳播的效率，促進(jìn)新型導(dǎo)熱硅膠材料的優(yōu)質(zhì)應(yīng)用。
（3）動(dòng)力電池
動(dòng)力電池絕大多數(shù)采用鋰離子電池，具有能量密度高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但也存在較大的安全隱患。在電動(dòng)汽車正常行駛過程中，鋰電池可能承受的影響包括持續(xù)振動(dòng)、大的溫度變化、雨水浸泡等。在電池故障和交通事故（如碰撞、落入河流）中，電池可能承受的影響包括局部短路、過載、強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊、浸入水或其他液體、火災(zāi)等。因此，在復(fù)雜在復(fù)雜甚至意外的環(huán)境下，鋰電池可能遭受的影響雖然不如其他電池嚴(yán)重，但可能會(huì)更加嚴(yán)重。因此，在復(fù)雜甚至意外的環(huán)境下維持鋰電池的安全運(yùn)行，保障電動(dòng)汽車駕乘人員的安全是各方追求的目標(biāo)。如果使用導(dǎo)熱阻燃硅膠對(duì)動(dòng)力電池單體進(jìn)行封裝，可以大大提高動(dòng)力電池組的安全性能，導(dǎo)熱硅膠可以起到防水密封、阻燃密封、散熱減震固定等作用。
