Jak wybrać silikonową podkładkę termiczną: wyjaśnienie przewodności cieplnej, grubości i twardości

Wybór silikonowej podkładki termicznej sprowadza się do trzech wartości liczbowych: przewodnictwo cieplne (jak szybko przenoszona jest ciepło), grubość (luki, którą należy wypełnić), oraz twardość (jak łatwo materiał dopasowuje się do powierzchni). Poprawny dobór tych parametrów zapewnia niezawodne chłodzenie; błędny wybór prowadzi albo do przegrzania elementu, albo do niemożliwości prawidłowego zamocowania radiatora. W niniejszym przewodniku wyjaśniono każdy z tych czynników oraz przedstawiono przebieg działania, który można zastosować w dowolnym projekcie. Większość awarii termicznych, jakie obserwujemy, wynika z niewłaściwego dobrania jednego z tych trzech parametrów — dlatego kilka minut poświęconych na dokładne określenie specyfikacji na etapie projektowania pozwala uniknąć kosztownej modyfikacji projektu na późniejszym etapie.

1. Przewodność cieplna (W/m·K)

Oznacza zdolność podkładki do przewodzenia ciepła. Standardowa seria VOLSUN obejmuje wartości 1,5 do 6,0 W/m·K. Im wyższa wartość, tym lepsza przewodność ciepła — ale także sztywniejszy i bardziej kruchy materiał, wymagający większego nacisku dociskowego. Wybierz najniższa przewodność spełniająca Twój budżet cieplny , a nie najwyższa liczba dostępna na rynku.

2. Grubość (mm)

Standardowy zakres podkładów 0,5–5,0 mm. Grubość podkładu musi być co najmniej równa największej odległości między elementem a radiatorem. Zbyt cienki podkład pozostawia przestrzeń powietrzną; zbyt gruby zwiększa opór cieplny i może uniemożliwić zamknięcie zespołu. Odległość należy zmierzyć przy najbardziej niekorzystnych tolerancjach, a następnie dobrać grubość z zapasem.

3. Twardość (skala Shore OO)

Twardość decyduje o tym, jak dobrze podkład dopasowuje się do nierównych powierzchni. Standardowe klasy twardości VOLSUN mieszczą się w zakresie 30–70 Shore OO — nadmiernie miękkie GP1002-SI jest poniżej 10. Miększe klocki dostosowują się przy mniejszym nacisku i wytrzymują lekko odkształcone części; twardsze klocki są odpowiednie do stabilnych uchwytów działających pod wysokim ciśnieniem, gdzie ważna jest zachowana forma.

Inne parametry do sprawdzenia

· Klasa odporności na płomień — wszystkie klocki VOLSUN mają klasę V-0.

· temperatura pracy — standardowa −40 °C do +200 °C ; klocek GP1002-SI ma zakres temperatur −60 °C.

· Izolacja elektryczna — opór objętościowy ≥10¹² Ω·cm, wytrzymałość dielektryczna >6 kV/mm.

· Zgodność — RoHS, REACH.

Prosty przepływ wyboru

1. Zmierz odstęp (z uwzględnieniem tolerancji) → określa grubość.

2. Oszacuj obciążenie cieplne → określa minimalną przewodność cieplną.

3. Sprawdź płaskość powierzchni i ciśnienie docisku → określa twardość.

4. Potwierdź zakres temperatur oraz wymagania dotyczące odporności na płomień/izolacji.

5. Dopasuj stopień z powyższej tabeli.

Przewodność cieplna i inne wartości pochodzą wartości typowe z badań standardowych; rzeczywista wydajność zależy od ciśnienia kontaktowego, płaskości powierzchni oraz wielkości szczeliny. Pamiętaj, że stopnie o wyższej wartości W/m·K są sztywniejsze i bardziej kruche — wymagają większego ciśnienia montażowego, więc wybór „najwyższej liczby” rzadko jest najlepszym rozwiązaniem.

Dopasowanie produktów VOLSUN

· GP1501 → GP6001 — standardowa seria 1,5–6,0 W/m·K obejmująca większość projektów.

· GP3001-PI — 3,0 W/m·K z powierzchnią wzmocnioną poliimidem zapewniającą odporność mechaniczną i izolację.

· GP1002-SI — nadmiękki (<10 w skali Shore OO), przystosowany do temperatur −60 °C, dostępny w kolorach dostosowanych do potrzeb klienta – idealny do ciasnych szczelin i zimnych środowisk.

Podsumowując, zacznij od grubości dopasowanej do szczeliny, przewodności cieplnej do obciążenia cieplnego oraz twardości do siły docisku. Zachowaj rozsądne zapasy, a nigdy nie przegrzejesz elementów ani nie będziesz miał problemów z montażem. Potrzebujesz drugiej opinii na temat swoich danych? Skontaktuj się z Volsun zespołem w celu uzyskania próbek.