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隨著電子設(shè)備、小型化家電以及新能源技術(shù)的快速發(fā)展，導(dǎo)熱材料的應(yīng)用場景日益廣泛。從消費電子到新能源汽車，從LED照明到5G通信設(shè)備，導(dǎo)熱材料已成為關(guān)鍵組件，用于提升散熱效率、延長產(chǎn)品壽命并保障設(shè)備的穩(wěn)定性。

為什么需要導(dǎo)熱材料?

1.鋰電池高溫易引發(fā)熱失控，光伏逆變器IGBT過熱會降壽，電機電控散熱不足導(dǎo)致效率下降…

2.核心作用：快速導(dǎo)出熱量，均衡溫度分布保障設(shè)備安全與性能。

三大主流材料對比

導(dǎo)熱硅膠：工業(yè)產(chǎn)品的“退燒貼”

應(yīng)用場景

光伏逆變器：貼在IGBT模塊與散熱器之間導(dǎo)熱同時隔離高壓。

動力電池：電芯間填充，均衡溫度并緩沖震動。

導(dǎo)熱硅膠服役可靠性評價

導(dǎo)熱硅膠在實際服役過程中，常需直面高低溫驟變、濕熱侵蝕與持續(xù)機械應(yīng)力等多重極端環(huán)境的考驗，導(dǎo)致導(dǎo)熱硅膠可能出現(xiàn)硬化、脆化、失重、滲油、可壓縮性降低、導(dǎo)熱性能下降、絕緣性能惡化等可靠性問題，對應(yīng)用性能、服役壽命和安全造成不利影響（圖1）。

圖1：導(dǎo)熱硅膠出現(xiàn)可靠性問題的主要表現(xiàn)

因此建立科學(xué)完備的可靠性評價體系，提前預(yù)判其在復(fù)雜工況下的性能衰減規(guī)律，成為保障新能源與電子設(shè)備長期穩(wěn)定運行的關(guān)鍵前提。

導(dǎo)熱硅膠墊的適用溫度一般定義為-40~85℃，為了驗證長時間使用后，導(dǎo)熱硅膠墊的導(dǎo)熱性能是否改變，現(xiàn)通過高溫老化試驗、高低溫老化試驗、濕熱老化試驗來模擬長時間使用后導(dǎo)熱效果是否發(fā)生變化。 

根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)K和熱阻R的關(guān)系式：

R=t／K+Rcontact

導(dǎo)熱系數(shù)越大導(dǎo)熱效果越好，熱阻越小導(dǎo)熱效果越好，所以導(dǎo)熱系數(shù)或熱阻都可以表征導(dǎo)熱效果。

(1)高低溫老化試驗后，導(dǎo)熱率與熱阻隨時間變化情況

樣品尺寸：直徑30mmx2.0 mm，測試條件見表1，測試結(jié)果見表2。

表1 高低溫老化試驗測試條件

表2 高低溫老化試驗后的測試結(jié)果

可以看出：導(dǎo)熱系數(shù)呈下降趨勢，減小了0.018 W／(m·K)，變化率為1.16％。

(2)濕熱老化試驗后，導(dǎo)熱率與熱阻隨時間變化情況 

選用直徑30mmx2.0mm試樣，在85℃&85％RH的高溫高濕條件下經(jīng)過500h老化后，測試結(jié)果見表3。

表3 濕熱老化試驗后的測試結(jié)果

可以看出：導(dǎo) 熱系數(shù)呈下降趨勢，減小了0.026 W／(m·K)，變化率為 1.68％。

(3)高溫老化試驗后，導(dǎo)熱率與熱阻隨時間變化情況 

選用直徑30mmx2.0mm的試樣。在150℃高溫箱中經(jīng)過500h老化后，測試結(jié)果見4。

表4 高溫老化試驗后的測試結(jié)果

可以看出：導(dǎo)熱系數(shù)呈下降趨勢， 減小了0.006 W／(m·K)，變化率為0.39％。

綜上所述，用高溫老化、濕熱老化以及高低溫老化來模擬長時間使用后導(dǎo)熱硅膠墊的性能變化情況，從測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)： 

高低溫老化、濕熱老化、高溫老化試驗后導(dǎo)熱系數(shù)分別減少 0.018、0.026、0.006 W／(m·K)，變化率為1.16％、1.68％、 0.39％，說明導(dǎo)熱硅膠墊在長時間使用過程中導(dǎo)熱系數(shù)基本不變。