Billi bbażat ruħha fuq il-proporzjon tal-prestazzjoni tal-ispiża għolja-, il-proprjetajiet kimiċi stabbli u l-insulazzjoni elettrika eċċellenti, l-alumina saret l-aktar materjal ta 'bażi użat fis-suq tal-mili konduttiv termali. Madankollu, il-konduttività termali tagħha mhix valur fiss iżda hija relatata mill-qrib mal-mikro-morfoloġija tat-trab, l-istruttura tal-kristall (kristall wieħed/polikristallin), u l-metodu tal-ippakkjar. Minn partiċelli angolari konvenzjonali għal forom sferiċi u flake ddisinjati b'mod metikoluż, u aktar mill-kristalli singoli polihedriċi emerġenti, l-evoluzzjoni morfoloġika tal-alumina ddur b'mod konsistenti madwar għan ewlieni: kif jinbnew netwerks ta 'konduzzjoni tas-sħana aktar effiċjenti fi ħdan matriċi polimeru b'tagħbijiet ta' mili aktar baxxi.
Alumina Sferika
L-alumina sferika turi struttura sferika regolari, b'daqsijiet tal-partiċelli tipikament ivarjaw minn ftit mikroni għal diversi għexieren ta 'mikroni. Meta wieħed iqis il-prestazzjoni, il-maturità teknoloġika u l-ispiża tagħha, l-alumina sferika hija meqjusa mill-industrija bħala l-materjal tat-trab konduttiv termali kost{1}}effettiv bl-aħjar valur ġenerali.
Il-vantaġġi ewlenin tiegħu jinkludu:
Kapaċità Għolja tal-Mili:Minħabba l-isferiċità għolja u l-erja tal-wiċċ speċifika baxxa tagħha, tippermetti mili ta '-densità għolja, li jirriżulta f'taħlitiet b'viskożità baxxa u fluwidità tajba li huma faċli biex jinxterdu b'mod uniformi.
Konduttività Termali Għolja:Il-prestazzjoni termali tagħha hija relatata mill-qrib mad-distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli. Il-kapaċità għolja ta 'mili tgħin fil-kostruzzjoni ta' netwerks konduttivi termali kontinwi, u ttejjeb il-konduttività termali tal-materjal kompost.
Prestazzjoni Ġenerali Eċċellenti:Tippossjedi insulazzjoni elettrika eċċellenti, stabbiltà termali għolja, koeffiċjent baxx ta 'espansjoni termali, u proprjetajiet mekkaniċi tajbin, li jagħmluha adattata għal oqsma ta'-prestazzjoni għolja bħall-ippakkjar elettroniku.
Karatteristiċi ta' -raġġi baxxi:Għal applikazzjonijiet speċjalizzati bħall-ippakkjar tas-semikondutturi high-end, l-alumina sferika tista 'tiġi mmanifatturata b'kontenut ta' uranju kkontrollat taħt 10 ppb, li jipprevjeni b'mod effettiv żbalji artab ikkawżati minn -raġġi.
Skont id-dejta mill-Istitut tar-Riċerka tal-Industrija Gaogong, id-daqs tas-suq tal-materjal tat-trab termali konduttiv globali kien 5.04 biljun RMB fl-2022, bi trab konduttiv termali tal-alumina sferika li jammonta għal 50.8% (2.56 biljun RMB). L-applikazzjonijiet ewlenin tagħha downstream huma materjali tal-interface termali (48%) u plastiks tal-inġinerija termalment konduttivi (17%).
Il-proċess ta 'preparazzjoni għall-alumina sferika huwa kumpless, b'mod partikolari jikkontrolla t-tranżizzjoni tal-fażi tal-alumina taħt fluss tal-fjamma ta'-temperatura għolja. Minbarra l-fażi -, il-prodotti spiss ikun fihom fażijiet ta 'impurità bħall-fażijiet δ u θ, li potenzjalment jistgħu jaffettwaw il-konduttività termali. B'paragun,alumina sferoidalipartiċelli huma bejn wieħed u ieħor sferiċi b'irregolaritajiet ħfief, għandhom kontenut għoli ta' -fażi, u huma aktar faċli biex jiġu prodotti. Għalkemm il-flussabbiltà u l-kapaċità tal-mili tiegħu huma kemmxejn inferjuri, jilħaq bilanċ tajjeb bejn il-prestazzjoni u l-ispiża.
Flake Alumina
Flake alumina features a two-dimensional platelet structure with an adjustable aspect ratio (typically >10:1). Id-dimensjoni radjali tal-ħbub ġeneralment tvarja minn 0.5 sa 50 μm, bi ħxuna tipikament bejn 50 u 500 nm. Partiċelli żviluppati tajjeb-spiss juru morfoloġija eżagonali regolari.
Il-karatteristiċi ewlenin jinkludu:
Netwerk Termali Effiċjenti:Partiċelli flake jikkuntattjaw faċilment lil xulxin biex jiffurmaw mogħdijiet termali "wiċċ-imb'-wiċċ", li jirriżultaw f'reżistenza termali baxxa u effiċjenza għolja fit-trasferiment tas-sħana.
Twaħħil Interfaċjali qawwi:Il-wiċċ lixx jiffaċilita t-twaħħil ma 'ktajjen makromolekulari tal-polimeru, u joħloq struttura crosslinked ta' benefiċċju għat-trasferiment tas-sħana.
Koeffiċjent ta' Espansjoni Termali Aġġustabbli:Dan jgħin biex itejjeb l-istabbiltà dimensjonali tal-materjali tal-interface termali.
Meta wieħed iqis il-konduttività termali biss, l-alumina flake hija bla dubju l-aħjar għażla. Madankollu, l-applikazzjonijiet prattiċi ħafna drabi jiddettaw l-għażla tal-materjal. L-alumina flake għandha tendenza li żżid il-viskożità tas-sistema fil-polimeri, li taffettwa l-proċessabbiltà, u hija suxxettibbli li tissetilja, li twassal għal delaminazzjoni tal-materjal. Dawn il-fatturi jimponu talbiet ogħla fuq il-proċess tal-iffurmar u huma raġunijiet primarji għall-applikazzjoni relattivament limitata tagħha f'pads tas-silikon li konduttivi termalment. L-alumina flake bi-dimensjonali tista' tiġi ddisinjata strutturalment bl-użu ta' tekniki bħall-filtrazzjoni assistita bil-vakwu-, pressing bis-sħana, jew elettrospinning biex jinduċi s-saff ordnat-bil--assemblaġġ tas-saff tal-flakes. Dan joħloq mogħdijiet effettivi ta'-konduzzjoni termali pjan, li jippermettu d-disinn u l-iżvilupp ta' materjali anisotropiċi termikament konduttivi b'konduttività termali għolja fil--pjan għal applikazzjonijiet bħal dissipazzjoni tas-sħana-panew ċatt kbir.
Alumina Polyhedral
L-alumina polyhedral tippossjedi strutturi bħal octahedrons jew tetradecahedrons. Id-dehra tagħha hija kważi sferika, iżda l-wiċċ tiegħu jinkludi diversi aspetti tal-kristall lixxi, u l-intern tal-partiċelli huwa kristall wieħed.
Il-vantaġġi ewlenin huma:
Struttura tal-Kristall Uniku:L-atomi huma rranġati b'mod ordnat ħafna mingħajr konfini tal-qamħ, inaqqsu b'mod sinifikanti t-tifrix tal-phonon u jirriżultaw f'konduttività termali intrinsika għolja.
Wiċċ-Kuntatt Thermal Conduction:Partiċelli jibnu netwerks termali permezz ta 'kuntatt "wiċċ{-imb-wiċċ", li jipprovdu żona kbira ta' trasferiment tas-sħana u reżistenza termali interfaċjali baxxa.
Struttura Densa:Huwa kważi ħieles minn pori u xquq, u jimminimizza r-reżistenza termali.
L-alumina tal-kristall wieħed polyhedral -tiżboq l-alumina sferika tradizzjonali kemm fl-effiċjenza tal-konduttività termali kif ukoll fl-effiċjenza strutturali. Billi tibni netwerks termali permezz ta '"kuntatt mal-wiċċ," toffri mogħdija ġdida għal skoperti fil-prestazzjoni fil-mogħdijiet termali għal Materjali tal-Interface Termali (TIMs). Huwa partikolarment adattat għal materjali ta 'ġestjoni termali high-b'rekwiżiti ta' konduttività termali estremament eżiġenti.