Как выбрать силиконовую термопрокладку: объяснение теплопроводности, толщины и твёрдости

Выбор силиконовой термопрокладки сводится к трём параметрам: теплопроводность (насколько быстро передаётся тепло), толщина (зазор, который необходимо заполнить), и твёрдость (насколько легко прокладка деформируется). При правильном подборе этих параметров охлаждение будет надёжным; при ошибочном — либо компонент перегреется, либо радиатор не установится плотно. В этом руководстве подробно объясняется каждый из этих факторов и приводится пошаговый алгоритм, применимый к любой конструкции. Большинство случаев термических отказов, с которыми мы сталкиваемся, связаны с несоответствием одного из этих трёх параметров, поэтому несколько минут, потраченных на точную спецификацию на начальном этапе, позволяют избежать дорогостоящей доработки в дальнейшем.

1. Теплопроводность (Вт/м·К)

Это способность прокладки передавать тепло. Стандартная серия VOLSUN имеет значения 1,5–6,0 Вт/м·К. Более высокое значение означает лучшую теплопередачу, но также — более жёсткую и хрупкую прокладку, требующую большего прижимного давления. Выбирайте наименьшая теплопроводность, удовлетворяющая вашему тепловому бюджету , а не самое высокое значение на складе.

2. Толщина (мм)

Стандартные размеры прокладок 0,5–5,0 мм. Толщина прокладки должна быть не меньше наибольшего зазора между компонентом и радиатором. Если прокладка слишком тонкая, останется воздушный зазор; если слишком толстая — возрастёт тепловое сопротивление и сборка может не закрыться. Измерьте зазор с учётом наихудшего допуска, затем выберите толщину с запасом.

3. Твёрдость (по шкале Шора OO)

Твёрдость определяет, насколько хорошо прокладка повторяет неровности поверхности. Стандартные марки VOLSUN находятся в диапазоне 30–70 Shore OO — сверхмягкий GP1002-SI ниже 10. Более мягкие накладки лучше конформируются при меньшем давлении и допускают наличие деформированных деталей; более жёсткие накладки подходят для устойчивых зажимов с высоким давлением, где важна сохранность формы.

Другие параметры для проверки

· Класс пожарной безопасности — все накладки VOLSUN имеют класс V-0.

· Температура эксплуатации — стандартный от −40 °C до +200 °C ; накладка GP1002-SI рассчитана на −60 °C.

• Электроизоляция — объёмное удельное сопротивление ≥10¹² Ом·см, электрическая прочность >6 кВ/мм.

· Соответствие — директивам RoHS и REACH.

Простой рабочий процесс выбора

1. Измерьте зазор (с учётом допуска) → определяет серию толщину.

2. Оцените тепловую нагрузку → определяет минимальное значение теплопроводностью.

3. Проверьте плоскостность поверхности и давление зажима → определяет серию твёрдость.

4. Подтвердите диапазон рабочих температур и необходимость огнестойкости/изоляции.

5. Выберите марку из приведённой выше таблицы.

Теплопроводность и другие параметры указаны типичные значения по результатам стандартных испытаний; реальные характеристики зависят от контактного давления, плоскостности поверхностей и величины зазора. Имейте в виду, что материалы с более высоким значением Вт/(м·К) обладают повышенной жёсткостью и хрупкостью — для их монтажа требуется большее усилие прижима, поэтому «максимальное число» редко является оптимальным выбором.

Подбор продукции VOLSUN

· GP1501 → GP6001 — стандартная серия с теплопроводностью от 1,5 до 6,0 Вт/(м·К), охватывающая большинство конструкций.

· GP3001-PI — теплопроводность 3,0 Вт/(м·К), поверхность армирована полимилидом для повышения прочности при монтаже и электрической изоляции.

· GP1002-SI — сверхмягкий материал (твердость менее 10 по шкале Shore OO), рассчитанный на эксплуатацию при температуре до −60 °C, с возможностью индивидуального подбора цвета для применения в условиях минимальных зазоров и низких температур.

В заключение: выбирайте толщину исходя из величины зазора, теплопроводность — исходя из тепловой нагрузки, а твёрдость — исходя из усилия прижима. Поддерживайте разумные запасы, и вы никогда не столкнётесь ни с перегревом, ни с трудностями при сборке. Нужна независимая оценка ваших расчётов? Свяжитесь с Volsun команда для образцов.