Dengan perkembangan pesat industri seperti tenaga baharu, kenderaan elektrik, komunikasi 5G dan semikonduktor kuasa, permintaan untuk bahan konduktif terma berkembang pada kadar yang tidak pernah berlaku sebelum ini. Prestasi produk bahan antara muka terma-seperti gris haba, pad haba dan sebatian pasu pengalir haba-sangat bergantung pada kualiti pengisi pengalir haba yang terkandung di dalamnya. Pada teras kualiti pengisi terletak pengubahsuaian permukaan serbuk.
Walau bagaimanapun, banyak syarikat masih bergantung pada proses pengubahsuaian serbuk yang agak kasar, yang membawa kepada isu berterusan seperti konsistensi produk yang lemah dan kecekapan pengeluaran yang rendah. Memilih peralatan pengubahsuaian yang betul telah menjadi faktor utama bagi syarikat bahan terma yang ingin meningkatkan daya saing mereka.
Mengapa Pengisi Konduktif Terma Mesti Diubah Suai?
Pengisi konduktif terma biasanya termasuk serbuk bukan organik seperti alumina, aluminium nitrida, boron nitrida, zink oksida dan silika. Serbuk ini secara semula jadi hidrofilik, menyebabkan keserasian yang lemah dengan matriks polimer organik seperti getah silikon dan resin epoksi. Pencampuran langsung selalunya membawa kepada masalah berikut:
Kapasiti Pengisian Terhad dan Kesukaran dalam Meningkatkan Kekonduksian Terma: Pengisi yang tidak diubah suai mempamerkan ikatan antara muka yang lemah dengan matriks. Pada tahap pengisian yang tinggi, kelikatan sistem meningkat dengan mendadak, kecairan semakin merosot, dan pemprosesan menjadi sukar, menyekat dengan teruk potensi untuk meningkatkan kekonduksian terma.
Penyebaran yang Lemah dan Prestasi Produk Tidak Konsisten: Pengisi cenderung untuk menggumpal dalam matriks, menyebabkan kumpulan-ke-perubahan kelompok yang ketara dalam rintangan haba dan mengurangkan kadar hasil.
Kecekapan Aditif Rendah dan Kos Tinggi: Jika pengubahsuai permukaan tidak dapat melapisi zarah serbuk secara seragam dan kukuh, bukan sahaja penggunaan bahan tambahan tinggi, tetapi kesan pengubahsuaian juga kekal tidak stabil, gagal memenuhi keperluan kawalan kualiti ketat pelanggan hiliran.
Selepas pengubahsuaian permukaan profesional, keserasian antara pengisi konduktif terma dan matriks bertambah baik. Ini membolehkan nisbah pengisian yang lebih tinggi, meningkatkan kekonduksian terma dengan ketara pada kos yang sama, di samping meningkatkan kecairan pemprosesan dan mengurangkan kelikatan sistem. Ia adalah langkah penting untuk meningkatkan prestasi bahan terma.
Titik Sakit dalam Pengubahsuaian Serbuk untuk Industri Kekonduksian Terma
Walau bagaimanapun, apabila mengendalikan bahan khas seperti serbuk pengalir haba, yang menuntut kekerasan dan ketulenan yang tinggi, isu biasa sering timbul semasa proses pengubahsuaian serbuk. Untuk industri hiliran dengan keperluan ketat untuk ketulenan bahan dan prestasi yang konsisten-seperti elektronik dan tenaga baharu-masalah ini boleh memberi kesan teruk kepada kualiti produk.
Kegagalan untuk Mengeluarkan Lembapan Permukaan: Air yang terjerap pada permukaan serbuk sebelum pengubahsuaian tidak dialihkan dengan secukupnya, menjejaskan kecekapan ikatan yang teruk antara pengubah dan serbuk dan mengurangkan kadar pengaktifan.
Masa Sentuhan Tidak Mencukupi Antara Bahan dan Bahan Tambahan: Pengubah suai tidak dapat menembusi dan melapisi permukaan serbuk sepenuhnya, mengakibatkan indeks pengaktifan rendah yang gagal memenuhi-keperluan aplikasi tinggi.
Penggabungan Sekunder Tidak Selesai Selepas Pengubahsuaian: Jika aglomerat pseudo-yang terbentuk semasa proses pengubahsuaian tidak diserakkan dengan segera, keberkesanan pengubahsuaian akan berkurangan dengan ketara, menghalang penyebaran dan penggunaan seterusnya.
Kegagalan Menyejukkan Bahan Dengan Segera Selepas Pengubahsuaian: Jika suhu bahan kekal tinggi untuk tempoh yang lama selepas pengubahsuaian, bahan tambahan yang diserap pada permukaan zarah mungkin meruap semula, membatalkan keseluruhan usaha pengubahsuaian.
Risiko Tinggi Pencemaran Logam: Untuk serbuk keras seperti alumina dan silika, peralatan keluli biasa haus dengan ketara. Zarah logam yang bercampur ke dalam serbuk secara langsung boleh menjejaskan sifat penebat bahan elektronik.
Automasi Rendah dan Kestabilan Lemah: Pergantungan pada penyusuan dan pengukuran manual membawa kepada kesukaran untuk memastikan kualiti produk yang konsisten antara kelompok.