Ciekła guma silikonowa (LSR) to wszechstronny materiał, który zyskał znaczną popularność w różnych branżach ze względu na doskonałe właściwości, w tym wysoką elastyczność, stabilność termiczną i odporność chemiczną. Jedną z kluczowych właściwości LSR jest jego przewodność cieplna, która odgrywa kluczową rolę w wielu zastosowaniach. W tym poście na blogu zbadamy, czym jest przewodność cieplna, jak jest ona mierzona w LSR, czynniki wpływające na to i jego znaczenie w różnych zastosowaniach. Jako wiodący dostawca płynnej gumy silikonowej, jesteśmy zaangażowani w dostarczanie produktów wysokiej jakości i wiedzy o głębokości dla naszych klientów.
Zrozumienie przewodności cieplnej
Przewodnictwo cieplne jest miarą zdolności materiału do prowadzenia ciepła. Jest zdefiniowany jako ilość ciepła (w watach) przenoszona przez grubość jednostkową (w metrach) materiału w kierunku normalnym do powierzchni powierzchni jednostkowej (w metrach kwadratowych) z powodu jednostkowego gradientu temperatury (w Kelvins na metr). Jednostka SI przewodności cieplnej wynosi watów na metr - Kelvin (w/(m · k)).
Mówiąc prosto, materiał o wysokiej przewodności cieplnej może szybko przenosić ciepło, podczas gdy materiał o niskiej przewodności cieplnej jest dobrym izolatorem i odpowiada przepływowi ciepła. Na przykład metale takie jak miedź i aluminium mają wysokie przewodnictwo cieplne, dlatego są one powszechnie stosowane w zastosowaniach transferu ciepła, takich jak grzejniki i ciepło. Z drugiej strony materiały takie jak drewno i plastik mają ogólnie niskie przewodnictwo cieplne.
Pomiar przewodności cieplnej ciekłej kauczuku silikonowego
Istnieje kilka metod pomiaru przewodności cieplnej LSR. Jedną z najczęstszych technik jest metoda źródła płaszczyzny przejściowej (TPS). W tej metodzie cienki, okrągły czujnik umieszcza się między dwiema próbkami LSR. Czujnik działa zarówno jako źródło ciepła, jak i detektor temperatury. Prąd elektryczny przechodzi przez czujnik, który wytwarza ciepło. Powstały wzrost temperatury czujnika jest mierzony w czasie, a na podstawie tych danych można obliczyć przewodność cieplną LSR.
Inną metodą jest metoda strzeżonej płyty gorącej. W tej konfiguracji próbka LSR jest umieszczana między podgrzewaną płytą a chłodzoną płytą. Miedzi się przepływ ciepła przez próbkę, a znając różnicę temperatur w próbce i jej grubości, można określić przewodność cieplną.
Czynniki wpływające na przewodność cieplną ciekłej kauczuku silikonowego
Na przewodność cieplną LSR ma wpływ kilka czynników:
Treść wypełniacza
Wypełniacze są często dodawane do LSR w celu zmodyfikowania jego właściwości. Niektóre wypełniacze, takie jak tlenek glinu, azotek boru i grafit, mają wysokie przewodnictwo cieplne. Gdy wypełniacze te są włączone do LSR, mogą znacznie zwiększyć ogólną przewodność cieplną materiału. Na przykład dodanie niewielkiej ilości wypełniacza tlenku glinu do LSR może zwiększyć jego przewodność cieplną z około 0,2 W/(M · K) (typowe dla niewypełnionego LSR) do ponad 1 W/(M · K). Jednak dodanie wypełniaczy wpływa również na inne właściwości LSR, takie jak jego lepkość, siła mechaniczna i czas leczenia.
Krzyż - łączenie gęstości
Gęstość LSR krzyżowa odnosi się do liczby wiązań chemicznych między łańcuchami polimerowymi. Wyższy krzyż - łączenie gęstości ogólnie prowadzi do bardziej uporządkowanej struktury, która może poprawić zdolność do przenoszenia materiału. Jednak nadmierny krzyż - łączenie może również zwiększyć kruchość LSR. Gęstość łącząca krzyż jest kontrolowana przez proces utwardzania, w tym czynniki takie jak temperatura, czas oraz rodzaj i ilość zastosowanego środka utwardzającego.
Temperatura
Przewodność cieplna LSR może zmienić wraz z temperaturą. Zasadniczo, wraz ze wzrostem temperatury, przewodność cieplna LSR może nieznacznie wzrosnąć. Wynika to z faktu, że w wyższych temperaturach ruch molekularny w materiale staje się bardziej aktywny, co może ułatwić przenoszenie ciepła. Jednak związek między temperaturą a przewodnością cieplną nie zawsze jest liniowy i może się różnić w zależności od specyficznego sformułowania LSR.
Znaczenie przewodności cieplnej w różnych zastosowaniach
Przewodnictwo cieplne LSR jest właściwością krytyczną w wielu zastosowaniach:
Zastosowania elektroniczne
W branży elektronicznej LSR jest wykorzystywany do kapsułkowania i podtrzymywania komponentów elektronicznych. Komponenty takie jak obwody zintegrowane generują ciepło podczas pracy, a wydajne rozpraszanie ciepła jest niezbędne, aby zapobiec przegrzaniu i zapewnienia ich niezawodnej wydajności. LSR o wysokiej przewodności cieplnej może działać jako podłoże ciepła, przenosząc ciepło z komponentów do radiatora lub otaczającego środowiska. Na przykład w aplikacjach oświetlenia LED LSR służy do zamknięcia wiórów LED. LSR o wysokiej termicznej przewodności może pomóc w rozproszeniu ciepła wytwarzanego przez diody LED, co poprawia ich wydajność świetlistą i przedłuża ich długość życia.
Aplikacje motoryzacyjne
W sektorze motoryzacyjnym LSR jest używany w różnych zastosowaniach, w tym uszczelkach, uszczelnieniach i wiązkach przewodów. W przedziałach silnika, w których temperatury mogą być bardzo wysokie, potrzebna jest LSR z odpowiednią przewodnością cieplną. Na przykład uszczelki wykonane z LSR o dobrej przewodności cieplnej mogą pomóc w przeniesieniu ciepła od krytycznych elementów silnika, zapobiegając przegrzaniu i zapewnianiu prawidłowego funkcjonowania silnika.
Zastosowania medyczne
W urządzeniach medycznych LSR jest szeroko stosowany ze względu na jego biokompatybilność. W niektórych przypadkach ważna jest również przewodność cieplna. Na przykład w medycznych podkładkach grzewczych lub urządzeniach chłodzących LSR może być stosowany jako materiał, który może równomiernie przenosić ciepło do ciała pacjenta. LSR o wysokiej termicznej przewodności może zapewnić bardziej wydajny i jednolity przenoszenie ciepła, zwiększając działanie terapeutyczne tych urządzeń.
Nasze płynne silikonowe produkty gumowe i ich przewodność cieplna
Jako wiodący dostawca płynnej gumy silikonowej oferujemy szeroką gamę produktów o różnych przewodach cieplnych, aby zaspokoić różnorodne potrzeby naszych klientów. Nasze produkty są starannie sformułowane w celu zrównoważenia przewodności cieplnej z innymi ważnymi właściwościami, takimi jak wytrzymałość mechaniczna, elastyczność i odporność chemiczna.
W przypadku zastosowań, w których wymagana jest wysoka przewodność cieplna, mamy preparaty LSR z wypełniaczami, które mogą osiągnąć przewodnictwo cieplne do 2 W/(m · k) lub nawet wyższe. Produkty te są odpowiednie do elektronicznej enkapsulacji, zastosowań z umywalką ciepła i innych wymagań dotyczących transferu o wysokiej zawartości ciepła.
Z drugiej strony, w przypadku zastosowań, w których potrzebna jest izolacja, oferujemy LSR o niskiej przewodności cieplnej. Produkty te są idealne do stosowania w środowiskach, w których należy zminimalizować transfer ciepła, na przykład w niektórych rodzajach urządzeń medycznych i zastosowaniach izolacyjnych elektrycznych.
Powiązane zastosowania naszej płynnej silikonowej gumy
Nasza płynna guma silikonowa ma szeroki zakres zastosowań. Jeśli jesteś zainteresowany ekranem - drukowaniem aplikacji, możesz sprawdzić naszeLSR do drukowania z ekranu. W przypadku aplikacji do powlekania tkaniny naszeLSR do powlekania tkaninzapewnia doskonałą wydajność. A jeśli jesteś zaangażowany w branżę oznakowania, naszLSR dla znakówoferuje unikalne zalety.
Skontaktuj się z nami, aby uzyskać Twoje potrzeby w gumie płynnej silikonowej
Rozumiemy, że wybór odpowiedniej płynnej gumy silikonowej z odpowiednią przewodnością cieplną ma kluczowe znaczenie dla sukcesu twojego projektu. Nasz zespół ekspertów jest zawsze gotowy, aby pomóc Ci w wyborze najlepszego produktu dla konkretnych wymagań. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz LSR o wysokiej termicznej przewodności do zastosowań przenoszenia ciepła, czy LSR o niskiej termicznej przewodności do celów izolacji, możemy zapewnić potrzebne rozwiązania.
Jeśli jesteś zainteresowany naszymi produktami lub masz pytania dotyczące przewodności cieplnej płynnej gumy silikonowej, skontaktuj się z nami. Z niecierpliwością czekamy na omówienie Twoich potrzeb i współpracę z Tobą nad następnym projektem.
Odniesienia
- „Przewodnictwo cieplne polimerów i kompozytów polimerowych” BN Funt, w podręczniku analizy termicznej i kalorymetrii, tom 4: od makrocząsteczek do materiałów wykonanych przez człowieka.
- „Pomiar przewodności cieplnej elastomerów” przez międzynarodową organizację organizacji standaryzacji (ISO) związane z testowaniem przewodności cieplnej.
- Dokumenty badawcze dotyczące właściwości płynnej silikonowej gumy opublikowanej w czasopismach naukowych, takich jak inżynieria polimerowa i nauka.