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技术资料

导热吸波材料的功能粉体填料无重大突破

时间:2022-03-05浏览次数:847
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导热吸波材料的性能主要通过添加功能粉体来实现,材料的功能特性主要是由功能填料的性能决定。目前各单位生产的导热吸波材料基本是将两种以上单一功能粉体进行复配,实现双功能的复合,但是高分子基体材料中功能填料最多添加 90%(质量分数)左右,单纯采用高导热陶瓷、磁性粉体进行复配已经接近于理论性能极限,难以进一步提升材料的导热吸波功能
虽然已有开发出兼具导热、吸波功能的粉体材料(如碳纤维、改性氮化铝、炭黑等)的相关报道,但尚未见使用单一功能填料真正实现高分子基体材料导热、吸波性能共同提升的报道,且由于这类新型粉体材料大多数均需要纳米尺度的掺杂、修饰、改性,合成方法复杂、工艺重复性差,无法保证产品性能稳定,严重限制着这些新材料在导热吸波领域的工业化应用。同时这类粉体材料与基体高分子混合时,两者物质间界面相容性低,容易出现大面积宏观偏析现象,极大地影响了填料性能的发挥。导热吸波材料经过多年的开发,迫切需要新型可规模化制备的双功能增强粉体,通过单一粉体实现材料电磁波吸收功能和热传导能力的同步提升,解决生产中需要进行复合填料的筛选以及成分配比调控等问题,为制备新型导热吸波材料提供性能优异的功能粉体原料。
2.2.4 导热吸波材料性能仍需进一步提高
散热和电磁兼容是直接决定电子器件工作性能和使用寿命的两个重要因素,器件工作过程中产生的热量如果无法及时传导至外界环境,必然造成自身温度的大幅度升高、工作稳定性下降甚至烧毁,而器件间的电磁干扰则会严重影响设备的正常工作。因此,在成本预算范围内,电子设备在生产设计过程中通常会选择性能尽可能高的导热衬垫(热导率通常大于 5W/(m·K))吸波贴片(工作频段反射率小于-10 dB)。使用导热吸波材料的主要目的就是改善设备内部电子器件的热量堆积情况,同时减少或屏蔽其产生的电磁干扰,减小占用空间,提高内部结构紧凑性,如图7 所示,但其主要指标与单一功能材料还有一定差距,而现有吸波材料的有效吸收范围大多位于较高频段内,要想实现在P/L/S 等波段的低厚度强吸收依旧存在一定困难,使用导热吸波材料的辅助优势还不足以弥补主要功能指标的差距,造成其使用领域受到一定局限。
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