【技术】解析盛恩碳纤维导热垫片对比传统硅胶垫片的优势

时间： 2023-06-08 来源：盛恩

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本文中将为大家解析盛恩碳纤维导热垫片对比传统硅胶垫片的优势。

碳纤维导热垫片，有的企业称各向异性导热垫片，能比传统的导热硅胶片高出几倍乃至十几倍的导热性能。原因在于导热成分的不同。

传统硅胶导热垫片成分为硅油（硅树脂）、添加导热陶瓷粉末如氧化铝、氢氧化铝、氮化硼、碳化硅等或金属粉末如铜、铝、银等。固体氧化物一般用其粉料，若能制成晶须，其导热性能将会大大提高。石墨的层片结构使其导热具有各向异性，理想石墨沿晶体层面方向的热导率和导电性可以比垂直于层面方向的大数倍到数十倍。但是，由于其片层结构，不能像球形颗粒那样形成较好的堆积，因此其填充体积受到较大的限制。

同一层面方向上具有超导热和导电性，但不同层面间则有极大的热阻和电阻

对于球形导热填料，虽然导热通路不容易形成，但是其比较容易堆积，尤其粒径较小的颗粒填充在粒径较大的颗粒之间空隙，形成较密实的堆积，这样形成较多的导热通路，从而制备较高热导率的复合材料。

碳纤维由于一定的长径比（长条状、丝状），比较容易形成导热通路，并且强度较高，加入可以提高橡胶的导热和力学性能。但纤维、晶须、树枝状的导热填料都有固定的导热取向，为了获得更高的热导率和填充量，混合工艺和垫片的成型工艺都需要特别设计。

各向异性的碳纤维导热填料

图中条状物便是碳纤维导热填料，其在厚度方向上（竖直、Z轴方向）拥有高导热性能，但在平面方向（X/Y轴方向）上的导热效果却远低于实测的导热系数。我们可以看到并不是所以的碳纤维填料都完美地垂直于发热面，所以无论是增加碳纤维的填充量，还是增加已添加碳纤维的导热取向、让竖直的“条数”更多，都是碳纤维导热垫片的发展方向。

目前盛恩的碳纤维导热垫片CSF系列最高导热系数已能达到45W/m·K，而市面上较为成熟的高导热硅胶垫片导热系数为12W/mK，同时CSF系列对比传统导热硅胶片还具有低密度，低析出、不粘腻、力学性能更好等优点。为便携式智能设备、高端电子产品，高发热功率部件等提供高可靠性的散热保护。

二次元影像仪放大下的碳纤维导热垫片平面（黑点为碳纤维的一端）

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