คุณสมบัติของผงอลูมินาทรงกลม
ผงอะลูมินาทรงกลมมีข้อได้เปรียบที่สำคัญดังต่อไปนี้ในฐานะวัสดุที่นำความร้อนเมื่อเทียบกับอะลูมินารูปแบบอื่น (เช่น อนุภาคที่ไม่สม่ำเสมอ เกล็ด หรือเส้นใย) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวัสดุคอมโพสิตที่นำความร้อน (เช่น จารบีซิลิโคนที่นำความร้อน พลาสติก เซรามิก ฯลฯ)
คุณสมบัติของผงอะลูมินาทรงกลมมีดังนี้:
1. การนำความร้อนสูงขึ้น
เส้นทางความต้านทานความร้อนต่ำ: อนุภาคทรงกลมสามารถสร้างกองที่หนาแน่นกว่าในเมทริกซ์ ลดความต้านทานความร้อนของอินเทอร์เฟซ และความร้อนจะถูกถ่ายเทอย่างมีประสิทธิภาพผ่านจุดสัมผัสของทรงกลม
การนำความร้อนแบบไอโซทรอปิก: โครงสร้างทรงกลมทำให้เส้นทางการนำความร้อนกระจายอย่างสม่ำเสมอ หลีกเลี่ยงความต้านทานความร้อนในพื้นที่ที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดจากความแตกต่างของทิศทางของอนุภาคที่ไม่สม่ำเสมอ
2. การบรรจุและการไหลที่ดีเยี่ยม
ความหนาแน่นในการเติมสูง: อนุภาคทรงกลมสามารถเติมได้ในอัตราที่สูงขึ้น (สูงถึง 70% หรือมากกว่า) ด้วยข้อได้เปรียบทางเรขาคณิต (เช่น การอัดแน่นที่สุด) ลดสัดส่วนของวัสดุเมทริกซ์ และปรับปรุงการนำความร้อนโดยรวม
การประมวลผลความหนืดต่ำ: อนุภาคทรงกลมมีการไหลได้ดีและกระจายตัวในพอลิเมอร์ได้ง่ายกว่า (เช่น เรซินอีพอกซีและซิลิโคน) ลดฟองอากาศและช่องว่าง และเหมาะสำหรับการฉีดขึ้นรูป การเคลือบ และกระบวนการอื่นๆ
3. การเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติเชิงกล
ความเข้มข้นของความเครียดต่ำ: โครงสร้างทรงกลมช่วยหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อเมทริกซ์จากขอบคม (เช่น การฉีกขาดของซิลิโคน) และปรับปรุงความยืดหยุ่นและความทนทานของวัสดุคอมโพสิต
ความแข็งแรงเชิงกลที่เพิ่มขึ้น: อนุภาคทรงกลมที่กระจายอย่างสม่ำเสมอสามารถปรับปรุงความต้านทานแรงอัดและแรงเฉือนของวัสดุคอมโพสิต (เช่น ปะเก็นนำความร้อน)
4. ข้อดีของการเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซ
ข้อบกพร่องน้อยลง: พื้นผิวทรงกลมมีความเรียบ มีพื้นที่สัมผัสกับเมทริกซ์ขนาดใหญ่และมีข้อบกพร่องที่อินเทอร์เฟซน้อยลง ช่วยลดการกระเจิงของโฟนอน (ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการนำความร้อน) และปรับปรุงประสิทธิภาพการนำความร้อนของอินเทอร์เฟ
ซ ความเข้ากันได้ในการดัดแปลงพื้นผิว: อนุภาคทรงกลมสามารถปรับปรุงความเข้ากันได้กับเมทริกซ์อินทรีย์ได้ง่ายกว่าผ่านการบำบัด เช่น ตัวแทนการจับคู่ไซเลน
5. ความสามารถในการปรับตัวตามสถานการณ์การใช้งาน
การกระจายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: ใช้สำหรับ LED กำลังไฟสูงและวัสดุอินเทอร์เฟซการกระจายความร้อนของ CPU (TIM) ซึ่งต้องการความต้านทานความร้อนต่ำและความน่าเชื่อถือสูง
ข้อกำหนดด้านน้ำหนักเบา: เมื่อเปรียบเทียบกับสารตัวเติมโลหะ (เช่น เงินและอลูมิเนียม) อะลูมินาทรงกลมเป็นฉนวนและมีความหนาแน่นต่ำ เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของการบินและอวกาศ
การขึ้นรูปที่แม่นยำ: อนุภาคทรงกลมเหมาะสำหรับการพิมพ์ 3 มิติของเซรามิกที่นำความร้อนหรือชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปที่มีความแม่นยำสูง (เช่น ตัวเรือนกระจายความร้อน)
โดยสรุป ผงอะลูมินาทรงกลมได้กลายมาเป็นสารตัวเติมที่ต้องการสำหรับวัสดุฉนวนที่มีการนำความร้อนสูง เนื่องจากลักษณะทางเรขาคณิตและคุณสมบัติทางกายภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ
