導(dǎo)熱粉體作為導(dǎo)熱界面材料的填充料,用于保證新能源汽車的核心部件電池組、電控系統(tǒng)、驅(qū)動電機及充電樁的安全性能與使用壽命。伴隨著新能源車銷量的增長和電池結(jié)構(gòu)的升級,導(dǎo)熱界面材料有望迎來10年10倍的需求增長,作為其主要填充料的導(dǎo)熱粉體也有望實現(xiàn)快速增長。其中,球形氧化鋁是導(dǎo)熱粉體的主要代表。
導(dǎo)熱粉則是針對導(dǎo)熱行業(yè)特制,核心材料混合氧化鋁為主體的導(dǎo)熱填充材料。理想的導(dǎo)熱粉主要有成分致密度高、球形度好、顆粒尺寸小且粒度分布范圍窄、分散性好、流動性好等特性。
導(dǎo)熱粉的應(yīng)用
導(dǎo)熱氧化鋁是一種白色粉末,具有高硬度、高熔點、耐酸堿、耐腐蝕、絕緣性好的特質(zhì)。導(dǎo)熱球形氧化鋁粉體可以用作多孔氧化鋁的支撐體,由于形成的孔較規(guī)則,因此易于將支撐體整體均勻化。目前,導(dǎo)熱材料的應(yīng)用十分廣泛,尤其在傳熱、加熱等工程中起著重要作用。因填充用氧化鋁粉要求粉體流動性好,與有機物結(jié)合能力強,所以其主要應(yīng)用范圍在電子、新能源汽車、醫(yī)療設(shè)備、通訊設(shè)備、高端設(shè)備等領(lǐng)域。
將Al2O3填充在硅橡膠材料中,可使硅橡膠材料具有較高導(dǎo)熱性能,并通過填充Al2O3在電子元件的內(nèi)部形成良好的導(dǎo)熱通路,導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)2.72 W/(m? K)。通過它對半導(dǎo)體管、散熱器進(jìn)行有效的粘接,進(jìn)一步提高了粘接部位的導(dǎo)熱性能。
導(dǎo)熱硅橡膠材料具有較高的阻燃和導(dǎo)熱性能,其應(yīng)用于多層板的導(dǎo)熱絕緣組裝,與不同工藝的膠粘劑配合,使所呈現(xiàn)的導(dǎo)熱性能符合使用要求。國外較為先進(jìn)的技術(shù)水平將導(dǎo)熱絕緣硅橡膠應(yīng)用于汽車、航天軍品、電機控制和電器、散熱器、電源供應(yīng)等領(lǐng)域。以導(dǎo)熱硅橡膠為主要原料,填充具有導(dǎo)熱性能的填料,成本低廉,可提供穩(wěn)定的散熱效果。
α-氧化鋁分散性影響
α-Al2O3粉體作為獲得各種氧化鋁材料的基礎(chǔ)原料,其性能非常關(guān)鍵,高質(zhì)量、高性能的氧化鋁粉體要求做到高純、超細(xì)、有較窄的粒徑分布、沒有嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象、分散性好等。在氧化鋁粉體的制備過程中,影響氧化鋁粉體分散性的因素主要有以下兩個方面。
1、前驅(qū)體對氧化鋁粉體分散性的影響
目前用于制備高純超細(xì)氧化鋁的方法主要是沉淀法,即通過對前驅(qū)體進(jìn)行鍛燒制備粉體。在這一過程中,前驅(qū)體是影響產(chǎn)物分散性的關(guān)鍵因素。
制備氧化鋁粉體的前驅(qū)體主要包括水合氧化鋁、硫酸鋁銨和碳酸鋁銨,這些前驅(qū)體由溶液中經(jīng)沉淀形成,其顆粒粒徑、分散狀態(tài)及相轉(zhuǎn)變溫度等均對產(chǎn)物的分散性有明顯影響。
對前驅(qū)體團(tuán)聚的調(diào)控手段主要包括以下幾種:
(1)分散劑調(diào)控
(2)有機物洗滌
(2)有機物洗滌
除以上幾種方法外,在前驅(qū)體的干燥階段,采用特殊干燥工藝如噴霧冷凍干燥和超臨界流體干燥等,也可以進(jìn)一步改善顆粒的團(tuán)聚現(xiàn)象。
2、煅燒工藝對粉體分散性的影響
由于前驅(qū)體超細(xì)的粒徑,使其具有超高的表面能和燒結(jié)活性。在低溫?zé)Y(jié)過程中團(tuán)聚的前驅(qū)體優(yōu)先燒結(jié),形成燒結(jié)頸進(jìn)而形成大的團(tuán)聚體。當(dāng)煅燒溫度過高時,此時粉體的擴散速度加快,團(tuán)聚體會繼續(xù)燒結(jié),降低粉體活性,同時也不利于后續(xù)陶瓷氣孔的排除和致密化。因此控制合理的煅燒制度對減輕團(tuán)聚現(xiàn)象尤為重要。
(1)加入晶種對α-Al2O3粉體分散性的影響
(2)機械球磨處理對α-Al2O3粉體分散性的影響
審核編輯黃宇
-
導(dǎo)熱
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
318瀏覽量
13217 -
電池
+關(guān)注
關(guān)注
84文章
10884瀏覽量
133324
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
導(dǎo)熱硅脂科普指南:原理、應(yīng)用與常見問題解答
高端導(dǎo)熱領(lǐng)域:球形氧化鋁在新能源汽車中的應(yīng)用

導(dǎo)熱硅膠片科普指南:5個關(guān)鍵問題一次說清
氧化鋁陶瓷線路板:多行業(yè)應(yīng)用的高性能解決方案
LED燈具散熱設(shè)計中導(dǎo)熱界面材料的關(guān)鍵作用
導(dǎo)熱氧化鋁粉(DCA-S)增強鋰電池散熱性能的機理與效果分析
導(dǎo)熱硅脂 | 如何選擇導(dǎo)熱散熱材料?

東超新材:球形氧化鋁粉在新能源電池導(dǎo)熱材料中的應(yīng)用

導(dǎo)熱界面材料對降低接觸熱阻的影響分析
汽車ADAS系統(tǒng)高效散熱,球形氧化鋁導(dǎo)熱粉體解決方案

評論