電池組在放電模式下會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，通過(guò)在電池組上下安裝散熱板，可以將熱量從電池一側(cè)引導(dǎo)至散熱板一側(cè)，再由風(fēng)冷或者液冷將熱量帶走。但是電池組與散熱板存在縫隙，縫隙間的空氣會(huì)降低熱量傳遞效率。
一種解決方案是，將導(dǎo)熱硅膠片填充于散熱板與電池組間，排除界面間空氣，提高熱量傳遞效率。導(dǎo)熱硅膠片具有高導(dǎo)熱率、低熱阻、絕緣性、耐冷熱沖擊等特性，其作用于發(fā)熱體與散熱器之間，填充界面間的縫隙并排除界面的空氣，提高導(dǎo)熱效果，并且導(dǎo)熱硅膠片質(zhì)地柔軟有彈性，能夠起減震緩沖效果，十分適用動(dòng)力電池組領(lǐng)域。
圖片來(lái)源：諾豐電子科技
導(dǎo)熱硅膠片是用普通的硅膠作為原料，然后通過(guò)一道道特殊的工藝讓硅膠片成為具有導(dǎo)熱性能非常好的硅膠導(dǎo)熱墊片。
硅膠片工藝流程為：原材料準(zhǔn)備→塑煉、混煉→成型硫化→修整裁切→檢驗(yàn)等
普通有機(jī)硅膠的熱導(dǎo)率只有0.2W/m·K 左右?；旌蠈?dǎo)熱填料可提高其導(dǎo)熱性能，常用的導(dǎo)熱填料有金屬氧化物(如Al2O3、MgO、BeO等)、金屬氮化物(如SiN、AlN、BN 等)。填料的熱導(dǎo)率不僅與材料本身有關(guān)，而且與導(dǎo)熱填料的粒徑分布、形態(tài)、界面接觸、分子內(nèi)部的結(jié)合程度等密切相關(guān)。一般而言，纖維狀或箔片狀的導(dǎo)熱填料的導(dǎo)熱效果更好。
塑煉、混煉是硅膠加工的一個(gè)工序，指采用機(jī)械或化學(xué)的方法，降低生膠分子量和粘度以提高其可塑性，并獲適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，以滿足混煉和成型進(jìn)一步加工的需要。導(dǎo)熱硅膠片制作原料一般是使用機(jī)械高速攪拌進(jìn)行破壞。經(jīng)過(guò)配色混煉后由乳白色硅膠變?yōu)楦鞣N顏色的片料。
要做成柔軟有彈性且耐拉的導(dǎo)熱硅膠片需要用進(jìn)行過(guò)二次硫化的有機(jī)硅膠。硫化實(shí)際上也可以叫固化。液態(tài)的導(dǎo)熱硅膠在第一階段加熱成型后,其交聯(lián)密度不夠,要使其進(jìn)一步硫化反應(yīng)才能增加導(dǎo)熱硅膠片的拉升強(qiáng)度、回彈性、硬度、溶脹程度、密度、熱穩(wěn)定性。
高溫處理后的導(dǎo)熱硅膠片需要放置一段時(shí)間，讓其自然冷卻后進(jìn)行不同尺寸規(guī)格的裁切，而不能采用其他快速冷卻方式，否則會(huì)影響性能。
其中成品需要檢測(cè)的主要項(xiàng)目包括：導(dǎo)熱系數(shù)、耐溫范圍、體積電阻率、耐電壓、阻燃性、抗拉強(qiáng)度、硬度、厚度等。
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我們歸納了18家導(dǎo)熱硅膠片的生產(chǎn)企業(yè)，羅列如下，供大家參考。
18家導(dǎo)熱硅膠片企業(yè)及產(chǎn)品
TP800導(dǎo)熱硅膠片是一款高導(dǎo)熱性能的材料，表面一致性好，可用于填充小縫隙和不均勻表面，與各種形狀和尺寸的部件進(jìn)行可靠的接觸。低壓縮力下表現(xiàn)出較低的熱阻和較好的電氣絕緣 特性。
產(chǎn)品亮點(diǎn)：導(dǎo)熱系數(shù)：8.0W/mK，高導(dǎo)熱，低滲油，高電氣絕緣，高壓縮率，低壓縮力。
立凡TSF-4000導(dǎo)熱硅膠片是由導(dǎo)熱原材料和單晶硅膠原料等材質(zhì)經(jīng)過(guò)高溫硫化成型的片狀，卷狀導(dǎo)熱材料。具有高絕緣性、壓縮性、表面天然粘性及一定的柔韌性和優(yōu)良的熱傳導(dǎo)率。
該系列產(chǎn)品擁有非常好的導(dǎo)熱及填充性，其自身柔軟度、彈性特征可很好的填補(bǔ)發(fā)熱組件與散熱模塊、金屬機(jī)構(gòu)和機(jī)殼間之空隙，快速的將熱能散逸，提升組件之工作效能，達(dá)到延長(zhǎng)設(shè)備壽命之目的。
LC導(dǎo)熱硅膠片是一款通用型的導(dǎo)熱填縫墊片，性價(jià)比高，材質(zhì)柔軟自帶微粘性,方便使用安裝。低壓縮力下表現(xiàn)出良好的導(dǎo)熱性能和電氣絕緣性能，使用在電子發(fā)熱器件與散熱片或機(jī)器外殼之間的間隙填導(dǎo)熱，擠出空氣以達(dá)到充分接觸，形成連續(xù)的導(dǎo)熱通道，利用散熱片或機(jī)器外殼作為散熱界面，散熱面積可以有效的提升，從而有效提高散熱效果。
LMSTC系列導(dǎo)熱硅膠片具有一定的柔韌性、優(yōu)良的絕緣性、壓縮性、表面天然的粘性，專門為利用縫隙傳遞熱量的設(shè)計(jì)方案產(chǎn)生，能夠填充縫隙，完成發(fā)熱部位與散熱部位間的熱傳遞，同時(shí)還起到絕緣減震、密封等作用，能夠滿足設(shè)備小型化的設(shè)計(jì)要求，是極具工藝性和實(shí)用性，且厚度適用范廣，是一種極佳的導(dǎo)熱填充材料而被廣泛應(yīng)用于電子電器產(chǎn)品中。
LMS-TC150LED鋁基板導(dǎo)熱硅膠片
導(dǎo)熱硅膠片是高性能間隙填充導(dǎo)熱材料，主要用于電子設(shè)備與散熱片或產(chǎn)品外殼間的傳遞界面。NF300-600系列具有良好的的粘性、柔性、良好的壓縮性能以及具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)率。使其在使用中能完全使電子原件和散熱片之間的空氣排出，以達(dá)到接觸充分。散熱效果明顯增加。同時(shí)具有一定的粘性，相比普通的絕緣導(dǎo)熱材料在產(chǎn)品的安裝過(guò)程中帶來(lái)很大的方便性，不易脫落，便于操作。
3K500高導(dǎo)熱硅膠片，具有超高導(dǎo)熱率和使用依順性，在界面縫隙填充材料中具有無(wú)與倫比的導(dǎo)熱率。是一款高導(dǎo)熱性能的材料，此特征源自于化合物中添加了氮化硼粉末，壓縮力下表現(xiàn)較低的熱阻和較高的電子絕緣特性。
SF400 導(dǎo)熱硅膠墊片導(dǎo)熱率達(dá)2.5W/m-k，又稱為導(dǎo)熱硅膠墊。導(dǎo)熱硅膠墊片材料較軟，壓縮性能好，導(dǎo)熱絕緣性能好，厚度的可調(diào)范圍比較大，適合填充空腔，兩面具有天然粘性，可操作性和維修性強(qiáng)。
SF400 導(dǎo)熱硅膠墊片2.5W/m-k
TG-A2200 超軟導(dǎo)熱硅膠片具有單面無(wú)黏性，方便施工；超軟特性，壓縮性好；絕緣性佳等特點(diǎn)，導(dǎo)熱系數(shù)為2.2W/mK，擁有良好的導(dǎo)熱特性、高壓縮性、自黏性、絕緣性，可以有效的填補(bǔ)熱源與散熱裝置之間的空隙，并減少接觸熱阻。
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物性
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TG-A2200 |
測(cè)試方法 |
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導(dǎo)熱系數(shù)
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2.2 W / mK
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ASTM D5470
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厚度
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0.5~ 2.0 mm
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ASTM D374
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?顏色
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Gray 灰
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Visual目視
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耐燃等級(jí)
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V-1
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UL 94
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耐電壓
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5 KV / mm
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ASTM D149
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重量損失
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<1%
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ASTM E595
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密度
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2.7 g / cm3
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ASTM D792
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工作溫度
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-40 ~ +180°C |
– |
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體積阻抗
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3x1012?Ohm-m |
ASTM D257 |
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延展率
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55%
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ASTM D412
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標(biāo)準(zhǔn)形狀
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Sheets one?單片狀
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–
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硬度
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15 Shore 00
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ASTM D2240
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導(dǎo)熱硅膠片具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和電氣絕緣性能，能滿足大部分電子產(chǎn)品導(dǎo)熱絕緣要求，具有穩(wěn)定的導(dǎo)熱性能，同時(shí)本產(chǎn)品又具有粘性，應(yīng)用簡(jiǎn)單方便。硅膠片利用穩(wěn)定的導(dǎo)熱、絕緣性能以及柔軟而富有彈性等特點(diǎn)，置于發(fā)熱器件與散熱部件之間良好的接觸，達(dá)到傳熱和絕緣的效果。
PM200 導(dǎo)熱散熱硅膠墊片，主要用于低緊固壓力要求的應(yīng)用，專門為利用縫隙傳遞熱量的設(shè)計(jì)方案制作，能夠填充縫隙，有效的將發(fā)熱部位的熱量傳遞到散熱器上。此產(chǎn)品以極小的壓力與配合表面貼合，從而對(duì)配合部件產(chǎn)生很小或者不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。
PM200散熱硅膠墊自帶膠粘性，無(wú)需粘合層，可以很好的覆蓋住微觀不平整的表面從而使配合部件充分接觸而提高熱傳導(dǎo)效率。產(chǎn)品的厚度及規(guī)格可以根據(jù)客戶的需求定制，具有較高的靈活性。
高導(dǎo)熱硅膠墊片能夠填充縫隙，提高熱能傳遞速度，將發(fā)熱部件的熱量傳遞到散熱熱器上，導(dǎo)熱性能穩(wěn)定，電氣絕緣又具有粘性，應(yīng)用簡(jiǎn)單方便。
超軟導(dǎo)熱硅膠 MP-45Y是一款導(dǎo)熱率4.0 W/mk雙面具有自黏性的硅膠片。高柔軟性能更好貼合發(fā)熱體的孔隙，使導(dǎo)熱率更大化。
Laird Tflex?HD80000是高壓縮力導(dǎo)熱界面材料系列的最新產(chǎn)品，具備6W/mk導(dǎo)熱系數(shù)，壓力與高壓縮形變特性；極佳的表面潤(rùn)濕性，和低接觸熱阻；無(wú)玻璃纖維強(qiáng)化材料；最小化對(duì)電子板和電子器件壓力等特點(diǎn)，滿足ROHS和REACH等法規(guī)要求的環(huán)保型解決方案。
Tflex HD80000材料非常柔軟，卻也可以手動(dòng)裝配和應(yīng)用，無(wú)需借助玻璃纖維和其他強(qiáng)化層以便保持產(chǎn)品卓越的熱力性能。
Laird Tflex HD80000導(dǎo)熱硅膠片
CP高導(dǎo)熱硅膠片，具有非常好的高導(dǎo)熱率和使用依順性，在界面縫隙填充材料中具有很好的導(dǎo)熱率。
導(dǎo)熱硅膠墊片具有一定的柔韌性、優(yōu)良的絕緣性、壓縮性、表面天然的粘性，專門為利用縫隙傳遞熱量的設(shè)計(jì)方案生產(chǎn)，能夠填充縫隙，完成發(fā)熱部位與散熱部位間的熱傳遞，同時(shí)還起到絕緣、減震等作用，能夠滿足設(shè)備小型化及超薄化的設(shè)計(jì)要求，是極具工藝性和使用性，且厚度適用范圍廣，是一種極佳的導(dǎo)熱填充材料而被廣泛應(yīng)用于電子電器產(chǎn)品中。
SGC-800 D102 LD石墨烯新能源導(dǎo)熱硅膠墊片產(chǎn)品具有良好的吸波和電磁屏蔽效果，能有效的屏蔽或吸收干擾性電磁波，提高設(shè)備的電磁兼容性。
產(chǎn)品表面也具有良好導(dǎo)熱性及表面潤(rùn)濕性，導(dǎo)出熱量的同時(shí)也為了產(chǎn)品在安裝過(guò)程中帶來(lái)了很大方便。
SGC-800 D102 LD石墨烯新能源導(dǎo)熱硅膠墊片
EC600導(dǎo)熱硅膠片（6.0W) 高可壓縮性，柔軟兼有彈性，適合低壓力應(yīng)用環(huán)境，具有高導(dǎo)熱率，高可靠性，優(yōu)良的熱傳導(dǎo)率。
導(dǎo)熱硅膠片CP600-T導(dǎo)熱硅膠墊片是使用硅膠與導(dǎo)熱陶瓷填料經(jīng)由特殊工藝加工而成,雙面自粘,低壓縮力下表現(xiàn)出良好的導(dǎo)熱性能和電氣絕緣性能。
產(chǎn)品特點(diǎn)：導(dǎo)熱系數(shù)：6.0W/mK；雙面自粘，低壓縮力應(yīng)用；可加玻纖抗撕裂；高電氣絕緣，高耐溫性能。
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦高分子）：導(dǎo)熱硅膠片在鋰電池模組上的應(yīng)用
