导热硅胶片性能分析--怎样保证实用又安全

　　导热硅胶片是以硅胶为基材,添加一些金属氧化物和陶瓷粉末，如氧化铝、氧化铜、氧化银等各种辅材,通过特殊工艺合成的一种导热介质材料，具备一定的绝缘、导热、耐电压、耐磨和阻燃特性，由于工艺和性能的差异，在行业内，有很多种叫法，如：导热硅胶垫，导热矽胶片，软性导热硅胶垫等等，是专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产,能够填充缝隙,完成发热部位与散热部位间的热传递,能够满足设备小型化及超薄化的设计要求,极具工艺性和使用性，是一种极佳的导热填充材料。

　　导热硅胶片是片状结构，厚度可调，一般厚度在0.5MM到16MM之间，能很好的填补散热器之间的空气空间，由于导热硅胶片的传热效率是空气的几十倍，所以提升了整体导热效率，使散热更加顺畅。

　　导热硅胶片的导热散热原理，以在LED灯上的应用为例： 一般来说，LED灯的底座的导热系数约为80W/m.k;敷铜层的导热系数为400W/m.k,铝基板的系为大概为：Iw/m.k,LED灯具导热硅胶垫片或者导热硅脂的导热系为一般在0.8到5.0W/m.k。越靠近LED的PN结，热流密度就越高，这样，且导热硅胶片已经有铝板横向导热均温了，绝缘层的热流密度高出导热硅胶片的热流密度，从而可以看出散热的最困难的是铝基板的绝缘层。既然散热最困难的是铝基板上的绝缘层,那么就把敷铜层和绝缘层钻孔去掉，这样就可以将铝基板露出来，再在裸露的铝板上沉锌，再在锌面上镀镍，然后在镍上镀铜，然后再在铜上喷锡或者沉金，这样经过加工，镀层附着力强，导热好，经过镀层工艺后再把LED焊接到铝板上。焊接完成后，LED的PN结发出的热量经过LED底座到锡膏焊接块再到铝板再经过LED灯具导热硅胶片或者导热硅脂将热量传导到散热铝型材再散发于空气中。因去除了导热系数非常小的绝缘层后，散热效果大大增强，LED底座的温度随之得到下降, 从而延长了对LED灯具的寿命和稳定性。

　　导热硅胶片是在普通硅胶粘结剂的基础上添加一定量的导热材料来实现导热能力的，硅胶本身就是一种天然的绝缘体，是否在导热的同时还能保持绝缘能力要看制造厂商选用的导热材料的种类和特性。作为导热材料，一般的厂商会选用比较便宜的金属氧化物颗粒作为导热材料添加，某些金属氧化物再到热的同时还会导电。导热硅胶片的绝缘性，行业上用击穿电压来测定，击穿电压就是指一种介质从绝缘体到导体之间所能承受的最高电压。一般的硅胶粘结剂的绝缘强度（表示绝缘性能）可以到达20KV/mm以上，如果添加的导热材质不合理，会导致导热胶的绝缘强度低于8KV/mm。通常而言，电子产品只要绝缘能力高于3kv/mm（直流电路部分）就无太大问题。建议一般选用绝缘强度4KV/mm以上的导热硅胶就可以了，在绝缘和导热性能上都是最佳的，并不需要一定达到8KV/mm以上。除非在一些严苛的场合，如潮湿、高热、密闭气体的条件下，电路的绝缘强度要求会大大增高，那样的环境下估计导热硅胶片也不适合，而改用价格更高的导热陶瓷片更佳。

　　另外一个考量硅胶片性能的指标就是阻燃性，阻燃性能主要看厂家有没有UL认证证书。美国UL证书中阻燃材料标准为ANSI/UL-94-1985标准，UL94试验共有五种：

　　1、B级的水平燃烧试验。

　　2、94V-0、94V-1、94V-2级的垂直燃烧试验。

　　3、94 5-V级的垂直燃烧试验。

　　4、用辐射板的火焰蔓延指数试验。

　　5、94VTM-0,94VTM-1,94VTM-2级的垂直燃烧试验。

　　不同用途对阻燃性有不同要求，一般说来，人们总希望材料的阻燃性级别高一些。但事实上各种阻燃测试方法都有其局限性，其结论都是相对的。因此并不是阻燃级别越高越好，例如通常认为UL94 V-0级的材料比V-2级的好。然而某些电器产品要求材料具有抗电弧点燃性，这时V-2级就比V-0级好。因为94V-2级塑料不会在电作用下形成导电而结焦，从而大大降低了着火的可能性，而94 V-0级塑料则相反。

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