Kleje przewodzące ciepło zapewniają zarówno połączenie konstrukcyjne, jak i kontrolowaną ścieżkę przenoszenia ciepła dla elementów elektronicznych, akumulatorów, silników, czujników oraz innych komponentów wytwarzających ciepło w dronach i systemach bezzałogowych. Składniki tych klejów obejmują systemy epoksydowe, silikonowe i akrylowe przewodzące ciepło, a także systemy izolujące elektrycznie i przewodzące prąd.
W tej kategorii zaprezentowano czołowych producentów klejów przewodzących ciepło, wspierających takie systemy, jak komputery pokładowe, elektronika mocy, moduły RF, urządzenia obrazujące oraz sterowniki silników.
Przeczytaj Przegląd technologii
Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Klej przewodzący ciepło, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.
Kleje przewodzące ciepło łączą w sobie właściwości mechaniczne z kontrolowanym odprowadzaniem ciepła z elementów elektronicznych, urządzeń zasilających, akumulatorów, silników oraz innych podzespołów generujących ciepło. W systemach bezzałogowych materiały te umożliwiają tworzenie kompaktowych konstrukcji termicznych, w których zastosowanie konwencjonalnych elementów mocujących lub oddzielnych materiałów termoprzewodzących spowodowałoby wzrost masy, złożoności lub objętości obudowy.
ET5441 firmy Permabond
Wybór kleju przewodzącego ciepło wymaga czegoś więcej niż tylko porównania podawanych wartości przewodności cieplnej. Na rzeczywistą wydajność wpływają: grubość warstwy kleju, właściwości elektryczne, przyczepność do podłoża, podatność mechaniczna, wymagania dotyczące utwardzania, lepkość oraz ekspozycja na czynniki środowiskowe. Na integralność połączenia i wydajność przenoszenia ciepła mogą również wpływać skurcz podczas utwardzania, niedopasowanie rozszerzalności cieplnej, zachowanie podczas przejścia szklistego oraz długotrwałe starzenie termiczne.
Czynniki te mają szczególne znaczenie w przypadku platform bezzałogowych narażonych na wibracje, cykle temperaturowe, wilgoć oraz ograniczenia dotyczące rozmiarów, masy i poboru mocy.
Kleje epoksydowe przewodzące ciepło zazwyczaj zapewniają silną przyczepność, stabilność wymiarową oraz dobrą odporność na trudne warunki eksploatacyjne. Kleje epoksydowe przewodzące ciepło znajdują szerokie zastosowanie w trwałym łączeniu elementów, mocowaniu radiatorów, montażu podzespołów elektronicznych oraz w zastosowaniach, w których wytrzymałość mechaniczna musi iść w parze ze skutecznym przewodzeniem ciepła.
Ponieważ wiele systemów epoksydowych utwardza się, tworząc stosunkowo sztywną powłokę, inżynierowie powinni również uwzględnić różnice w rozszerzalności cieplnej między łączonymi podłożami, zwłaszcza w sytuacjach, gdy powtarzające się cykle temperaturowe mogą powodować obciążenie linii połączenia.
Silikonowe kleje przewodzące ciepło zazwyczaj charakteryzują się większą elastycznością niż sztywne systemy epoksydowe. Ta elastyczność pozwala na kompensację drgań oraz różnic w rozszerzalności cieplnej między łączonymi materiałami, dzięki czemu preparaty silikonowe sprawdzają się w sytuacjach, gdy elementy elektroniczne, obudowy lub komponenty termiczne podlegają powtarzającym się zmianom temperatury lub ruchom mechanicznym. Ich mniejsza sztywność może być również cenna w sytuacjach, w których konieczne jest ograniczenie naprężeń działających na wrażliwe elementy lub podłoża.
Kleje akrylowe przewodzące ciepło umożliwiają stosunkowo szybką obróbkę i zapewniają mocne wiązanie z odpowiednimi podłożami. Można je rozważać w środowiskach produkcyjnych, w których ważna jest szybkość montażu, jednak inżynierowie muszą ocenić odporność temperaturową, odporność chemiczną, właściwości elektryczne, zachowanie podczas utwardzania oraz długoterminową trwałość środowiskową pod kątem konkretnej platformy.
Materiały jednoskładnikowe upraszczają dozowanie, ponieważ nie wymagają mieszania na miejscu, choć ich utwardzanie może zależeć od ciepła, wilgoci lub innego mechanizmu. Systemy dwuskładnikowe utwardzają się po połączeniu żywicy z utwardzaczem, oferując inżynierom różne czasy pracy, harmonogramy utwardzania oraz właściwości przetwórcze. Podczas produkcji i kwalifikacji należy również uwzględnić czas przydatności do użycia, dokładność proporcji mieszania, temperaturę utwardzania, wymagania dotyczące przechowywania, konsystencję dozowania oraz potencjalną reakcję egzotermiczną podczas utwardzania.
Wiele klejów przewodzących ciepło stosowanych w elektronice zawiera wypełniacze izolujące elektrycznie, dzięki czemu ciepło może przepływać przez granicę faz bez tworzenia niepożądanej ścieżki elektrycznej. Dostępne są również preparaty przewodzące prąd elektryczny do zastosowań wymagających obu tych funkcji, jednak ich stosowanie wymaga starannego rozważenia układu obwodów, uziemienia oraz izolacji. W przypadkach, gdzie wymagana jest izolacja elektryczna, należy również ocenić wytrzymałość dielektryczną oraz jej utrzymanie po ekspozycji na czynniki środowiskowe.
Przewodność cieplną zazwyczaj zwiększa się poprzez dyspersję cząstek przewodzących w matrycy polimerowej. Wybór wypełniacza wpływa nie tylko na przenoszenie ciepła, ale także na właściwości elektryczne, lepkość, gęstość, właściwości mechaniczne oraz przetwarzanie.
LOCTITE® EA 9497 firmy Henkel
Zwiększenie zawartości wypełniacza może poprawić zdolność przewodzenia ciepła, ale może również spowodować wzrost lepkości, gęstości, kruchości lub utrudnić utworzenie cienkiej i jednolitej warstwy wiązania. Wysoka lepkość może wpływać na dozowanie i zwilżanie, natomiast uwięzione powietrze lub puste przestrzenie mogą zmniejszyć efektywną wydajność termiczną. Należy zatem oceniać właściwości przetwórcze równolegle z danymi termicznymi.
Autopiloty i komputery sterujące lotem łączą procesory, elementy zasilające oraz elektronikę pomocniczą w kompaktowych obudowach. Klej przewodzący ciepło może łączyć wybrane komponenty lub rozpraszacze ciepła z konstrukcjami podwozia, pomagając w tworzeniu przewidywalnych ścieżek przewodzenia, a jednocześnie zapewniając mechaniczne mocowanie. Spójność warstwy kleju jest istotna, ponieważ nadmierna grubość lub obecność pustych przestrzeni mogą zwiększać opór cieplny.
Wysokowydajne komputery wbudowane generują skoncentrowane ciepło w ograniczonej przestrzeni obudowy. Odpowiedni klej procesorowy lub klej termiczny do integracji radiatorów może łączyć procesory, rozpraszacze ciepła, moduły lub konstrukcje nośne, jednocześnie zmniejszając zależność od oddzielnych elementów mocujących. Inżynierowie powinni kontrolować grubość warstwy kleju i zapewnić, aby otaczająca konstrukcja zapewniała skuteczną ścieżkę odprowadzania ciepła.
Przetwornice, regulatory, układy elektroniczne do zarządzania akumulatorami oraz urządzenia wysokoprądowe mogą generować znaczne, lokalne nagrzewanie. Kleje termoprzewodzące do obudów akumulatorów mogą również wspomagać sprzężenie termiczne między ogniwami, modułami, elementami konstrukcyjnymi lub powierzchniami chłodzącymi, o ile wybrany skład chemiczny jest zgodny z całą konstrukcją akumulatora. Przy wyborze kleju należy również uwzględnić izolację elektryczną, rozszerzalność ogniw, kompatybilność chemiczną, zachowanie w przypadku zapłonu oraz skutki zmian temperatury akumulatora.
Silniki, falowniki i elektroniczne regulatory prędkości wymagają skutecznych ścieżek odprowadzania ciepła w celu utrzymania temperatur roboczych w granicach dopuszczalnych dla danego sprzętu. Klej przewodzący ciepło może być stosowany do łączenia urządzeń elektronicznych, obudów, rozpraszaczy ciepła lub innych elementów stykowych narażonych na wibracje i powtarzające się cykle termiczne. Wybrany klej musi zachowywać odpowiednie właściwości mechaniczne i termiczne w przewidywanym zakresie temperatur roboczych.
Urządzenia radiowe, łącza danych, wzmacniacze oraz moduły częstotliwości radiowej (RF) mogą generować lokalne obciążenia termiczne podczas pracy wewnątrz ciasno upakowanych zespołów awioniki. Klej przewodzący ciepło może pomóc w odprowadzaniu tego ciepła w kierunku obudów lub dedykowanych radiatorów bez konieczności stosowania oddzielnych mocowań mechanicznych na każdym styku. Właściwości elektryczne mają szczególne znaczenie w przypadkach, gdy klej jest umieszczony w pobliżu obwodów RF lub struktur przewodzących.
Ładunki elektrooptyczne, kamery i elektronika czujników często wymagają stabilnego pozycjonowania elementów, a także kontrolowanej temperatury. Dobór kleju musi zapewniać równowagę między przenoszeniem ciepła a sztywnością, stabilnością wymiarową, izolacją elektryczną, skurczem podczas utwardzania oraz uwzględniać możliwość, że rozszerzalność cieplna może wpłynąć na zespoły wrażliwe na wyrównanie.
Komputery nawigacyjne, systemy inercyjne oraz elektronika pozycjonująca mogą odnieść korzyści z kontrolowanego odprowadzania ciepła w sytuacjach, gdy temperatura wewnętrzna wpływa na wydajność lub niezawodność podzespołów. Zastosowanie kleju powinno zapewnić izolację elektryczną i stabilność mechaniczną, jednocześnie kierując ciepło do odpowiedniego elementu konstrukcyjnego lub radiatora.
Wybór odpowiedniego kleju przewodzącego ciepło zależy od całościowego projektu pod kątem właściwości termicznych, elektrycznych, mechanicznych, produkcyjnych oraz środowiskowych. Kluczowe czynniki wyboru obejmują:
Odpowiedni klej przewodzący ciepło dobiera się zatem jako element kompletnej architektury termicznej, a nie jedynie jako klej termiczny do radiatora. Dopasowanie właściwości materiału, wymagań dotyczących przetwarzania, geometrii połączenia oraz warunków kwalifikacji do rzeczywistego interfejsu pomaga w opracowaniu bardziej przewidywalnego projektu termicznego i mechanicznego.
Wyszukiwanie firm i produktów
