Materiały termoprzewodzące stosuje się aby osiągnąć spójność elementów poprzez eliminację pustek powietrznych oraz poprawę przewodnictwa cieplnego styku (Rysunek 1). Przewodnictwo cieplne powietrza to tylko ok 0,025 W/mK.
Rysunek 1.
Powierzchnie materiałów mogą być nierówne w ujęciu:
- makroskopowym (Rysunek 2)
- mikroskopowym (Rysunek 3)
Czynniki którymi inżynier kieruje się dobierając materiał termoprzewodzący:
• Parametry termiczne
• Moduł Young’a (sprężystość)
• Kompresja oraz odkształcanie
• Parametry izolacji elektrycznej
• Twardość
• Starzenie się oraz jakość
• Stałość przyczepności do powierzchni (zwilżalność)
• Łatwość użycia
• Cena / koszt
Impedancja termiczna zależy od:
• siły połączenia (ciśnienia wytworzonego pomiędzy powierzchniami)
• gładkości powierzchni
• płaskości powierzchni
• czasu • temperatury
• grubości warstwy klejącej
• parametrów wypełniacza
• i.... termoprzewodności
Jeżeli potrzebujemy zapewnić odpowiednie warunki termoprzewodności dla różnych, niejednorodnych odległości oraz zależy nam na dobrej zwilżalności powierzchni to materiał wypełniający pustki w postaci płynnej o nazwie GAP FILLER będzie dobrym rozwiązaniem.
Rysunek 4.
GAP FILLER jest płynną postacią produktu o nazwie GAP PAD. Większość z tych materiałów jest dwuskładnikowa o proporcjach mieszania 1:1 podczas aplikacji. GAP FILLER wymaga odpowiedniego sprzętu dozującego: ręcznego, pneumatycznego, biurkowego lub w pełni automatycznych w zależności od wymaganego natężenia produkcji.
Rysunek 5.
W odróżnieniu od wersji GAP PAD czyli materiału w formie przekładki, produkt w płynnej postaci jest ekonomicznym rozwiązaniem dla wielkoseryjnej produkcji (możliwość pełnej automatyzacji procesu) oraz dla firm, gdzie obecnie stosowane jest wiele rodzajów wykrojów dla tego samego, lub zbliżonego materiału. Produkt po utwardzeniu zachowuje swoją przyczepność do materiału oraz elastyczny kształt dopasowujący się do naprężeń układu.
Należy również wziąć pod uwagę brak odpadów podczas wycinania kształtów (Rysunek 6) oraz mniejsze naprężenia dla komponentów podczas ściskania (Rysunek
7):
Typowe właściwości materiału dwuskładnikowego 1:1, utwardzalnego w temperaturze pokojowej:
- Termoprzewodność w granicach1,0– 4,0 W/mK
- Na bazie silikonu, o niskiej zawartości związków organicznych oraz bez silikonowe
Przykłady termoprzewodności materiałów pokazano poniżej:
Przykładowy wygląd reologii materiałów:
Rysunek 8.