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登錄導熱的案例
:具有金屬級導熱系數和可控導熱路徑的全有機聚合物塊狀材料
總而言之,到目前為止,開發導熱系數10 W/m K以上的復合材料仍是一個巨大的挑戰,而如何進一步調控熱量在這種高導熱復合材料內部的傳導路徑更是一件十分有趣、而又困難的事情。
圖2. PDMS/PEMF復合材料的導熱系數。
低維的高分子材料,特別是高度拉伸取向的纖維或薄膜,在特定方向具有非常優異的導熱能力,例如PE纖維的導熱系數可以高達100 W/m K,但如何將上述PE纖維的優點拓展到三維的聚合物塊體材料中目前還尚未有系統性的嘗試。針對上述所提到的幾個問題和挑戰,在本文中,他們利用PEMF長度方向高導熱的特點,通過模具加工、真空浸漬以及高壓水切割的方法可控定構了垂直方向高導熱的PDMS/PEMF絕緣復合材料。如圖2所示,由于PEMF可以在米級尺度上保持完整的連續狀態,不會在傳熱方向引入任何的PDMS-PEMF微觀界面,因此該復合材料的垂直導熱系數可以高達38.27 W/m K,其性能甚至可以比擬一些金屬材料,如不銹鋼等。此外,這種全有機的材料還具有優異的絕緣能力,極好的介電性能,以及輕質的特點,其絕緣導熱系數幾乎超過了目前所報道的所有三維塊體材料。
圖3. PDMS/PEMF復合材料的導熱系數。
展開 導熱吸波材料研究進展
來源 | 哈爾濱工程大學學報
作者 | 王孟奇,李維,崔正明,陳志宏,官建國
單位 | 武漢理工大學 材料復合新技術國家重點實驗室
摘要: 針對電子和通訊設備小型化、高度集成化帶來的散熱和電磁兼容困難問題,本文研究分析了導熱吸波材料的發展現狀,從單一的導熱功能材料和吸波功能材料的設計制備出發,歸納了導熱機理與吸波機理以及影響導熱和吸波性能的重要因素。在此基礎上介紹了一些典型的提高導熱吸波綜合性能的方法及其設計制備方法,在總結現有導熱吸波復合材料的發展現狀和問題的基礎上,考慮當前技術的不足,提出了未來導熱吸波材料的發展方向,包括制備高熱導率的聚合物基體材料、結構優化設計和增強導熱吸波復合材料綜合性能的研究。通過此研究,旨在為制備高性能導熱吸波材料提供參考,提升行業技術水平,開發出兼具高導熱和電磁波吸收功能的新型復合材料。
關鍵詞:導熱吸波材料;導熱機理;吸波機理;設計方法;制備方法;導熱性能;吸波性能;復合材料
人們對電子及通訊器件便攜、高性能、多功能和智能化的剛性需求,促使它們不斷向著小型化、集成化和高功率方向發展,從而導致系統內部產生大量的余熱以及嚴重的電磁干擾和電磁泄露問題。
這兩大問題嚴重限制了新設備的研發及用戶的使用體驗,已經成為各類設備廠商重點關注和投入的領域。
展開 導熱硅凝膠的研究與應用進展
(5)針對不同應用場景,可靈活調整凝膠的硬度、流動性、固化時間等性能,也可添加功能性填料,制備具有阻燃性、導電性或導熱性的硅凝膠。
(6)自修復能力良好,受外力開裂后,具有自動愈合的能力,同時起到防水、防潮和防銹等作用。
導熱硅凝膠則是一種凝膠狀態的導熱材料,通過把有機硅凝膠和導熱填料復合在一起形成的一 種具有導熱性能的有機硅凝膠。它具有較高的導 熱系數和較低的壓縮變形應力,容易操作,可實現應用時的可連續性自動化生產。它能解決導熱硅脂性能可靠性差的問題,起到導熱墊片的作用,且在某些性能方面,更優于導熱墊片。其與導熱墊片的比較如表2所示。
表2. 導熱硅凝膠與導熱墊片的比較。
02
導熱機制與導熱凝膠的研究進展
2
.1 導熱機制
不同的材料的導熱機制也是不同的,對于金屬晶體來說,其晶格中的自由電子對導熱功能發揮重要的作用,對于金屬晶體中的聲子來說可以忽略其導電功能。然而非金屬的導熱機理主要還是靠分子和原子的無規則運動來完成的,由于非晶體也可以被看做及細的晶體,因此也可以通過聲子運動來分析它的導熱機理,除此之外對于一些投射性十分好的玻璃或者單晶體來說,其中的光子對導熱也起著十分重要的作用,因此可以總結材料內部的導熱載體一共有三種,分別是聲子、電子、光子。
高分子材料內部的熱傳導主要通過聲子進行傳遞。在高分子材料中存在著晶體結構和無定形結構,晶體結構中的分子鏈排列規整,能夠實現聲子在的快速傳遞。然而,高分子材料的熱導率并不高,這主要是由于高分子材料中同樣存在著無定形結構。
展開 氧化鋁在導熱絕緣高分子復合材料中的應用
需要開發導熱絕緣高分子復合材料替代傳統高分子材料,作為熱界面和封裝材料,迅速將發熱元件熱量傳遞給散熱設備,保障電子設備正常運行。
1.填料的導熱機理
高分子材料本身的熱傳導系數比較小 ,所以填充型高分子復合材料導熱性能主要依賴于填充物的導熱系數,填充物在基體中的分布以及與基體的相互作用。填料用量較小時,填料雖均勻分散于樹脂中,但彼此間未能形成相互接觸和相互作用,導熱性提高不大;填料用量提高到某一臨界值時,填料間形成接觸和相互作用,體系內形成了類似網狀或鏈狀結構形態,即形成導熱網鏈。當導熱網鏈的取向與熱流方向一致時,材料導熱性能提高很快;體系中在熱流方向上未形成導熱網鏈時,會造成熱流方向上熱阻很大,導致材料導熱性能很差。
制造具有優良綜合性能的導熱材料一般有兩種途徑:一種是合成具有高熱導率的結構聚合物;另一種是在聚合物中填充高導熱性的填料。后者比較常見。一般都是用高導熱性的金屬或無機填料對高分子材料進行填充。氧化鋁(VK-L04R,VK-L600D)通常作
為填料應用于絕緣導熱高分子復合材料。
2 氧化鋁的形態及表面處理
2.1 氧化鋁(VK-L04R,VK-L600D)作為導熱絕緣材料的特點
具有導熱電絕緣性能的填料很少。常見的幾種及其熱導率分別見表1。實驗研究證明,當填料與基體熱導率之比大于100時。提高填料導熱系數已意義不大。這 就意味著應用電絕緣填料如Al2O3,MgO、BeO、AlN等可制備具有較高導熱性能的電絕緣復合材料.與其他填料相比Al2O3(VK-L04R,VK-L600D)的導熱率不高,但是其價格較低,來源較廣,填充量較大,常用作絕緣導熱聚合物的填料。Al2O3通常單獨使用或與其他填料混合使用。
展開 
導熱硅膠墊選型和性能探究
而導熱硅膠墊在熱管理系統中位于液冷板和電芯極耳之間,以實現液冷系統與電芯之間的熱傳導,從而達到給電芯降溫的效果。根據它在熱管理系統中的導熱傳熱作用,其導熱性能的表現最為重要。
由于導熱硅膠本身硬度較低、強度很小,直接貼在液冷板上使用,可能會破損或者被液冷板的毛刺等刺穿,引發絕緣失效。所以實際使用中的導熱硅膠墊都增加一層強化材料,即導熱硅膠墊以PI膜或矽膠布為基材,以導熱硅膠為主體填充材料。
導熱硅膠墊一般位于液冷板和電芯極耳之間,可以有效地排除空氣,達到很好的填充、導熱效果。此外,還具有良好的絕緣耐壓特性和溫度穩定性,使用安全可靠。此外,導熱硅膠墊還廣泛應用于通信設備、網絡終端、數據傳輸、LED、汽車電子、消費電子、醫療器械、軍事、航空航天等領域。
目前,對導熱硅膠墊導熱系數的選用,還無相關的數據積累以及明確的指導方向,有時會出現迫于成本的壓力選用低導熱系數的導熱硅膠墊。此外,動力電池結構工程師對導熱硅膠墊的關鍵性能理解不到位,把控模糊,從而會出現一味追求高導熱效果的產品。
為了解決實際中存在的這些問題,研究者通過研究導熱硅膠墊的導熱效果、絕緣效果等選擇一款滿足動力電池熱管理需求的導熱硅膠墊。同時,通過驗證PI膜對導熱系數的影響、導熱系數受壓縮變形的影響、長時間使用對導熱效果的影響,為后續導熱硅膠墊的選用提供了理論、數據支持。
1 導熱硅膠墊的選型
導熱硅膠墊是新能源汽車行業較成熟的產品,在選用時需要考慮導熱硅膠附加的加強材料,導熱效果即導熱系數,還有在實際工況下的絕緣性能。
1.1 加強材料選用
實際使用中,導熱硅膠墊上表面直接貼在液冷板上,然后再放置在模組上,即與電芯的極耳緊密貼合。
展開 導熱聚合物材料的發展趨勢:關鍵因素、進展與展望
對于填充型聚合物復合材料,導熱系數的提高主要是由于高導熱填料的加入。填充型導熱復合材料的導熱機理可以通過導熱路徑理論、熱滲流理論和熱彈性系數理論三種不同的理論來解釋。其中,熱傳導路徑理論是最被廣泛接受的機理。熱傳導路徑理論、熱滲流理論和熱彈性系數理論示意圖,如圖4所示。
圖4.復合材料的導熱機理。
1.1 熱傳導路徑理論
通過在聚合物基體中連接導熱填料來建立導熱路徑。填料與基體之間的界面熱阻和基體的??
值是決定材料導熱系數的關鍵因素(圖4a)。當填料在聚合物基體中的濃度較低時,顆粒相互遠離。因此,聚合物復合材料的導熱系數仍然很低。當填料濃度不斷增加時,顆粒相互接觸,形成導熱網絡,為熱流提供了更好的路徑(圖4b)。在熱流方向與導熱網絡平行的情況下,復合材料的導熱性明顯提高。相反,未能在熱流方向建立導熱網絡會導致相當大的熱阻。復合材料的導熱性不能明顯提高。
1.2 熱滲透理論
滲透理論最初是用來解釋導電復合材料的導電現象。在填料含量較低的情況下,填料均勻分散在聚合物基體中,形成“海-島結構”,而不形成連續的網絡,因此隨著填料含量的增加,復合材料的電導率增加緩慢。隨著導電填料的增加,當填料含量達到滲透閾值時,導電填料相互連接,形成“海-海結構”,電導率顯著提高。在導熱復合材料領域,滲流理論也可以解釋復合材料的導熱行為。然而,它是否能夠完全描述這種行為仍然存在爭議。在較寬的填料用量范圍內,在某些聚合物復合材料中未觀察到滲透點,并且幾乎沒有突然的變化。許多研究者認為,導熱填料必須具有足夠高的值才能產生熱滲流。因此,只有在具有較高的值的顆粒中,如CNTs和石墨烯納米片,才能觀察到類似于傳導行為的熱傳導滲透現象(圖4c)。
展開 浙大高超教授團隊Carbon:聚丙烯腈的導熱逆變——基于石墨烯層間限域效應的導熱膜制備策略
氧化石墨烯(GO)基薄膜可實現高熱導率和高柔韌性一體化,且導熱的厚度依賴性小,因此在前沿導熱領域被廣泛研究。不過GO成本昂貴,在商業競爭中處于劣勢。工業上,高性能碳材料通常由制備工藝成熟且價格低廉的聚丙烯腈(PAN)等高分子材料制備而來,然而這些高分子均很難轉化成高導熱、高導電的碳結構。
“誰道人生無再少,門前流水尚能西”這句詩描述了古人對突破逆境的決心和渴望,那么誰又能確定PAN等高分子無法突破難石墨化的瓶頸呢?本工作借鑒了高分子在限域條件下可實現重新取向或結晶的現象,以石墨烯二維大分的層疊結構作為高分子的限域空間,以石墨烯六方晶格結構作為高分子的結構模板,研究了在石墨烯的誘導效應下,高分子的形態、分子結構之變,最終實現了以PAN為主體的導熱膜制備。
本文亮點
(1)發現了氧化石墨烯對PAN裂解的層間受限取向化效應。通過GO的限域作用,改變聚丙烯腈分子鏈取向,使其在限域空間內進行結構重排。在高溫條件輔助下,促使PAN形成高度取向和結晶的石墨烯片層。
(2)利用了層間受限取向化效應制備了高導熱柔性石墨膜。50%質量分數的GO可將其余50%質量分數的PAN完全誘導為sp2碳,實現了以PAN為主要原料的層狀石墨膜組裝。所制備石墨膜的導熱率和導電率分別為1282 W m-1 K-1和9.94×105 S m-1。
為解析高分子在石墨烯層間誘導的形態之變,浙江大學高超教授團隊將聚丙烯腈限域在GO片層間制備復合薄膜,在2800 ℃熱處理后,實現了聚丙烯腈的層間限域誘導石墨化過程,得到了高導熱、高導電的柔性薄膜。
展開 本征導熱聚合物研究:機理、結構與性能及應用
常采用高導熱的金屬、碳及無機粒子對聚合物摻雜改性,制備的導熱聚合物復合材料集成了聚合物的易加工、卓越電絕緣及力學柔韌性,以及金屬及無機材料的高導熱等綜合優異性能,在微電子及電工技術、太陽能、航空航天及國防軍工等領域獲得了廣泛應用。
但復合材料的高導熱的獲得卻常伴隨著電擊穿強度(Eb)和絕緣電阻的劣化、柔韌性喪失等缺陷,嚴重影響其在高電壓絕緣散熱場合如 IGBT 上的應用。當前導熱復合材料面臨的瓶頸依然是聚合物基體的低導熱影響整體的導熱提升,如果不犧牲聚合物的部分柔韌性及電絕緣幾乎不可能獲得 k>20 W/(m·K)的復合材料;理論和試驗研究表明,基于 k≥1 W/(m·K)的本征導熱聚合物更易獲得 k>20 W/ (m·K)的復合材料。
良好綜合性能的本征導熱聚合物在工業上具有重要用途,但迄今為止,對聚合物的熱傳遞物理機制的理解依然相當有限,這對設計和制備本征結構的高導熱聚合物難以提供有效的理論指導。
近年來,本征導熱聚合物引起了國內外廣泛關注和研究,從分子水平到納微介觀及宏觀尺度上探索聚合物的多層次結構對導熱的影響研究有了一定的進展。本文在闡述聚合物本征導熱機理的基礎上,深入分析和評述了當前單體化學結構及分子鏈結構、分子間作用力、結晶、取向、密度、交聯、雜質、溫度、壓力等因素對聚合物本征導熱影響的最新進展,闡述和歸納了導熱聚合物的制備新策略,剖析了當前研究面臨的問題和挑戰,并展望了未來的發展方向及應用前景。
02
聚合物本征導熱機理
宏觀材料中的聲子(格波量子)傳遞常被視為準粒子輸運,服從玻爾茲曼方程,聲子傳遞沒有與試樣的尺寸依賴性,但聲子之間的相互作用和散射效應會顯著阻礙熱傳遞,傅里葉定律描述了這類宏觀材料的傳熱行為。
展開 液晶聚酰亞胺導熱復合膜
但PI膜的本征導熱系數(λ)較低,無法滿足當下及未來高功率電子電氣設備快速高效的導熱/散熱需求。在研究前期,研究團隊通過調控醚鍵含量以及優化匹配熱致型液晶聚酰亞胺預聚膜(preLC-PI)的液晶區間與固化溫度制備出一種本征高導熱液晶聚酰亞胺(LC-PI)膜,其室溫下本征面內λ(λ∥)與面間λ(λ⊥)分別達到2.11 W/(m·K)和0.32W/(m·K),且兼具優異的力學性能和耐熱性能。進一步地,采用聚乙二醇三甲基壬基醚(TMN)對“溶劑插層-超聲剝離”法制備的氟化石墨烯(GeF)進行液晶化改性(LC-GeF),再與本征導熱LC-PI基體復合制備LC-GeF/LC-PI導熱復合膜。當LC-GeF質量分數為15 wt%時,LC-GeF/LC-PI導熱復合膜室溫下的λ∥和λ⊥分別達到4.21 W/(m·K)和0.63 W/(m·K),較本征導熱LC-PI膜的λ∥和λ⊥提升了99.5%和96.9%,也高于相同GeF用量下GeF/LC-PI導熱復合膜(λ∥=3.36 W/(m·K),λ⊥=0.61 W/(m·K)),實現了本征高導熱與填充導熱的協同效應。
02
成果掠影
近期,西北工業大學化學與化工學院顧軍渭教授“結構/功能高分子復合材料”(SFPC)課題組采用正性液晶分子4-氰基-4’-庚基聯苯(7CB)對碳納米管(CNT)進行表面功能化改性(LC-CNT),在交流電場作用下與本征導熱LC-PI基體復合制備LC-CNT/LC-PI導熱復合膜。LC-CNT在LC-PI基體中的定向排列實現了低LC-CNT用量下LC-CNT/LC-PI導熱復合膜中導熱通路的高效構筑。
展開 .》: 復合材料導熱網絡研究取得新進展
導熱填料形成的導熱網絡對提升其復合材料的導熱性能至關重要。一般認為,導熱復合材料的導熱系數(λ)隨導熱網絡的完善而逐漸提高。目前,關于復合材料導熱網絡的研究主要集中在三個方面:導熱網絡何時形成、如何形成,以及導熱網絡對導熱性能的提升機理。導熱網絡何時形成主要涉及導熱網絡形成時的臨界體積計算,主要與導熱填料的幾何形狀和尺寸有關,一般隨其長徑比的增加而減小。如何形成導熱網絡主要涉及導熱網絡的設計構筑,包括設計異質結構導熱填料以促進填料的彼此搭接,預制導熱填料連續搭接骨架形成多維導熱通路,以及加工驅動導熱填料的取向排列等。在導熱網絡促進導熱性能提升機理方面,一般認為導熱填料形成的導熱網絡降低了導熱填料間的界面熱阻,增加了聲子傳輸的通道,同時減少了因填料-基體界面不匹配造成的聲子散射。
但目前鮮有報道導熱網絡中導熱填料通路的數量、長短、貫穿方式及其分布等對復合材料導熱性能影響的研究,以及導熱網絡形成后,復合材料的導熱系數隨導熱填料用量的繼續增加又會呈現什么樣的變化等問題也有待進一步明晰。因此,設計構筑結構、密度、分布可控的導熱網絡,從多角度研究其對復合材料導熱性能的影響,對豐富完善導熱復合材料的導熱機理并指導其實際生產具有重要的理論意義和實際應用價值。
西北工業大學化學與化工學院顧軍渭教授“結構/功能高分子復合材料”(SFPC)課題組以液氮瞬冷造粒技術制備出不同粒徑的石蠟球,采用微融覆法在石蠟球表面包覆石墨(旨在石蠟相界面間構筑可控的石墨導熱網絡),進而結合熱壓工藝制備石墨/石蠟導熱復合材料。
展開 如何測試各項異性材料X軸方向的導熱系數?
5G信號發射頻率高,設備溫度耗散性能要求高,材料的導熱性能成為了評價5G材料的重要指標。
材料導熱性能的提高,主要原理是增加材料內部微觀結構中的導熱通路,一般采用兩種方式,一種是高分子基材本體結構的影響,如結晶性聚合物可通過對材料施加外力,高分子鏈的結構會沿著外力的方向進行排列,形成連續的短切晶橋,當熱量沿著外力方向傳播時可獲得很高的導熱系數,從而改善聚合物材料的傳熱能力。對于非晶態的聚合物來說,在受力后不僅可以形成取向,而且可以使高分子的自由體積受迫變小使內部更緊密,從而減弱延取向方向的聲子散射,提高導熱性能。
二是添加導熱填料,高的填充系數必將獲得更高的導熱系數。當填充量變大時,導熱粒子之間接觸的可能性變大,一旦形成連續的粒子連通相導熱系數將快速提升。同時填料的幾何形態對材料的導熱系數是非常明顯的,同種粒子通常會有不同的形貌,一般來說長徑比大的填料更易取向排列形成導熱通路。如將碳纖維填充到聚丙烯中并沿軸向取向,其軸向導熱系數隨體積分數變化非常明顯,但垂直方向的導熱系數基本上毫無變化。
在測量材料的導熱系數過程中,除了考慮儀器狀態、實驗條件外,還要考慮到試樣本身因素對測試的影響,因為試樣的厚度和處理的方式直接影響了導熱性能的測試結果。聚合物在兩個方向上,產生了各向異性。由于復合材料的導熱系數會受到基體和填料結構特性的影響,通常需要分別測試Z軸和X軸不同方向的導熱性能,如圖1所示。以復合材料為例,利用激光閃射導熱儀對材料導熱性能進行測試,其原理是一束激光能量在試樣內部沿著Z軸和X軸兩個方向進行能量傳導。
展開 
石墨烯導熱膜廠家又獲千萬級投資
3 行業概況
(1)在5G商用化背景下,石墨烯導熱膜行業迎來高市場需求。2019年我國進入5G商業化元年,5G商用化逐步落地有力推動5G基站建設加速。加之, 相對于4G基站而言, 5G基站有著功耗大、 數量多的特點, 因此5G基站則需要使用大量的導熱材料以確保其散熱效率。在5G基站數量持續增加與散熱需求提升的推動下, 導熱材料市場將會呈現增長態勢。此外, 5G商用化后消費電子將出現換機熱潮, 下游消費電子生產商將對導熱材料有較大需求。
(2)石墨烯導熱膜的下游應用領域將更多元化,5G、 物聯網、 柔性屏生產等新興技術的發展與應用將會在各個領域帶來新一波產業升級, 導熱材料在不同領域的應用會更加廣泛。智能化消費電子產品、 新能源汽車、 數據中心、 軍事設備等應用領域對散熱需求大幅提升, 因此這四大領域將成導熱材料應用的新賽道。
(3)現階段,中國導熱材料市場呈現出勞動密集型的行業特征,整體技術水平不高,主要以中低端企業為主,利潤水平較低。中國導熱材料低端市場相對飽和,下游應用領域企業議價能力高,生產低端導熱材料的中小企業則面臨淘汰風險。然而,行業內飛榮達、 中石科技、碳元科技、傲川等企業擁有較為先進的導熱材料生產技術, 成功進入優質下游企業的供應商體系,市場份額占比逐步擴大。在未來,中國導熱材料行業將逐步向技術導向型行業發展,對技術創新和工藝質量有更高的要求
(4)中國導熱材料行業發展趨勢——石墨烯導熱材料應用范圍更廣泛隨著科技的進步與發展, 導熱材料的應用范圍將會更加廣泛, 其中包括新能源汽車、OLED、 數據中心和軍事領域。
展開 西工大顧軍渭教授《Research》:導熱高分子復合材料界面熱障重要研究成果
但其本體導熱系數低(λ在0.18~0.44 W/mK之間),無法適應有機太陽能電池、儲能材料、特高壓輸電設備和大功率LEDs等電子、電氣設備及元器件高效快速的導/散熱要求。
西北工業大學化學與化工學院顧軍渭教授“結構/功能高分子復合材料”(SFPC)課題組長期聚焦本征高導熱高分子的設計合成以及導熱高分子復合材料的可控制備及內稟機理研究。近5年來,在**重點項目、國家自然科學基金、陜西省自然科學基礎計劃杰出青年基金項目和廣東省基礎與應用基礎研究基金重點項目等的資助下,SFPC課題組系統開展了本征高導熱高分子的設計合成、新型異質結構填料的優化制備、導熱填料的表面功能化改性,以及導熱高分子復合材料的制備調控、導熱模型構建和導熱機理研究,并基于本征導熱、共混復合和外場誘導成型加工,“基體-界面-填料”的熱傳輸性質以及“分子鏈-導熱通路-導熱性能”本構關系研究,制備出多種導熱高分子復合材料及制品,完善和發展了其導熱機理。
展開 動力電池導熱膠企業概覽
這也對電池所需材料提出了更高的要求,導熱膠作為電池系統高集成度的重要材料,越來越受到行業的關注。
導熱膠是一種具有導熱性能的粘合劑,其主要作用是在電子設備和散熱器之間提供熱能的傳導和散熱。導熱膠通常由高導熱材料(如硅膠)和填充物(如金屬粉末)混合而成,具有良好的導熱性能和粘附性能,主要用于改善電池的散熱性能,提高電池的安全性和壽命。以下是導熱膠在鋰電池中的幾個應用方面:
1. 電池包裝:在鋰電池的包裝過程中,導熱膠可以用于電池的正負極片和電解液之間的接觸面,以提高熱能的傳導效率,減少溫度升高和熱量積聚,防止電池過熱。
2. 電池散熱:在高功率應用中,鋰電池會產生大量的熱量,導致溫度升高,影響電池的性能和壽命。導熱膠可以用于電池的散熱部分,提高熱能的傳導效率,加速熱量的散發,降低電池的溫度。
3. 電池連接:在鋰電池組裝過程中,導熱膠可以用于電池之間的連接,以提高電池組件之間的接觸面積,增加熱能的傳導效率,均衡溫度分布,減少熱點的產生。
4. 電池管理系統:導熱膠還可以在電池管理系統中使用,用于散熱器和電池管理芯片之間的接觸面,以提高熱能的傳導效率,保護電池管理芯片的穩定性和壽命。
在使用導熱膠時,需要根據具體的應用需求選擇合適的導熱膠,考慮導熱性能、粘附性能、耐溫性能等因素。此外,還需要注意導熱膠的涂覆均勻性、涂覆厚度的控制,避免空氣泡的產生,以確保導熱膠的有效使用效果。當前,研發生產動力電池導熱膠的企業眾多,以下列舉部分企業,排序不分先后。
01
明尼蘇達礦業及機械制造公司
作為一家世界知名的多元化科技創新企業,3M的產品和技術早已深深地融入人們的生活。
展開 熱管理用高導熱碳化硅陶瓷基復合材料研究進展
來源 | 無機材料學報
作者 | 陳強,白書欣,葉益聰
單位 | 國防科技大學 空天科學學院,材料科學與工程系
原位 | DOI:10.15541/jim20220640
摘要:碳化硅陶瓷基復合材料以其高比強度、高比模量、高導熱、良好的耐燒蝕性能、高溫抗氧化性、抗熱震性能等特性,廣泛應用于航空航天、摩擦制動、核聚變等領域,成為先進的高溫結構及功能材料。本文綜述了高導熱碳化硅陶瓷基復合材料制備及性能等方面的最新研究進展。研究通過引入高導熱相,如金剛石粉、中間相瀝青基碳纖維等用以增強熱輸運能力;優化熱解碳與碳化硅基體界面用以降低界面熱阻;熱處理用以獲得結晶度更高、導熱性能更好的碳化硅基體;設計預制體結構用以建立連續導熱通路等方法,提高碳化硅陶瓷基復合材料的熱導率。此外,本文展望了高導熱碳化硅陶瓷基復合材料后續研究方向,即綜合考慮影響碳化硅陶瓷基復合材料性能要素,優化探索高效、低成本的制備工藝;深入分析高導熱碳化硅陶瓷基復合材料導熱機理,靈活運用復合材料結構與性能的構效關系,以期制備尺寸穩定、具有優異熱物理性能的各向同性高導熱碳化硅陶瓷基復合材料。
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