氫氧化鋁廠家-新鄉(xiāng)錦盛介紹氫氧化鋁行業(yè)知識(shí):氫氧化鋁在導(dǎo)熱行業(yè)中起到什么作用、
氫氧化鋁(ATH)在導(dǎo)熱行業(yè)中扮演著一個(gè)“多功能復(fù)合型選手” 的角色,其作用遠(yuǎn)不止是簡(jiǎn)單的導(dǎo)熱,而是集導(dǎo)熱、阻燃、絕緣、成本優(yōu)化等多種功能于一身的關(guān)鍵材料。
以下是其核心作用的詳細(xì)分解:
1. 作為導(dǎo)熱填料(核心作用)
構(gòu)建導(dǎo)熱通路:氫氧化鋁本身的熱導(dǎo)率(約10-30 W/m·K)雖然遠(yuǎn)不及氮化鋁(AlN)或氧化鋁(Al?O?的晶體形態(tài),如剛玉),但顯著高于高分子聚合物(如環(huán)氧樹(shù)脂、硅膠的熱導(dǎo)率僅0.1-0.3 W/m·K)。當(dāng)大量ATH填充到聚合物基體中時(shí),這些顆粒會(huì)相互接觸、靠近,在絕緣的聚合物內(nèi)部形成一道道“熱的橋梁”或“導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)”。
聲子傳輸:在非金屬材料中,熱量主要通過(guò)晶格振動(dòng)(聲子)來(lái)傳導(dǎo)。ATH的晶體結(jié)構(gòu)為聲子提供了比無(wú)定形聚合物更效率的傳輸路徑。大量填料形成的網(wǎng)絡(luò)極大地減少了聲子在基體中的散射,從而顯著提升復(fù)合材料的整體導(dǎo)熱性能。
性價(jià)比之選:相比于高導(dǎo)熱的氮化硼(BN)、氮化鋁(AlN)等昂貴填料,ATH的價(jià)格低廉,可以用很高的填充比例(70%-90%重量比)來(lái)提升導(dǎo)熱率,同時(shí)將成本控制在較低水平。
2. 作為阻燃劑(獨(dú)特且關(guān)鍵的作用)
這是ATH區(qū)別于其他導(dǎo)熱填料的的優(yōu)勢(shì)。
吸熱降溫:ATH在受熱超過(guò)220℃時(shí)會(huì)開(kāi)始分解,吸收大量熱量(吸熱效應(yīng)),降低材料表面的溫度,延緩燃燒。
稀釋氧氣:分解反應(yīng)化學(xué)式為:2Al(OH)? → Al?O? + 3H?O。產(chǎn)生的水蒸氣能稀釋材料表面的氧氣和可燃?xì)怏w濃度,有效抑制燃燒。
形成保護(hù)層:分解后生成的氧化鋁(Al?O?) 是一種致密的、高熔點(diǎn)的物質(zhì),它會(huì)覆蓋在材料表面,形成一道保護(hù)屏障,起到隔絕氧氣和阻止內(nèi)部可燃物繼續(xù)燃燒的作用。
對(duì)于需要同時(shí)滿足導(dǎo)熱和阻燃的應(yīng)用(如動(dòng)力電池包、充電樁、電子元件),ATH提供了一種“一石二鳥(niǎo)”的解決方案。
3. 作為絕緣材料(基礎(chǔ)作用)
高純度的氫氧化鋁是優(yōu)良的電絕緣體。其體積電阻率很高,填充后能保持甚至增強(qiáng)復(fù)合材料原有的電氣絕緣性能。
這使得它非常適合用于電子電氣領(lǐng)域的導(dǎo)熱界面材料(TIMs)、封裝料、灌封膠等,如LED驅(qū)動(dòng)電源、逆變器、電機(jī)線圈的封裝等,這些場(chǎng)合既要求散熱,又必須保證高絕緣性。
4. 其他輔助作用
減少熱膨脹系數(shù):高分子材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)通常很高,在冷熱循環(huán)中容易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。ATH的無(wú)機(jī)剛性骨架可以顯著降低復(fù)合材料的CTE,提高其尺寸穩(wěn)定性,與芯片等元件的熱膨脹更匹配。
增強(qiáng)機(jī)械性能:作為剛性顆粒,它可以起到一定的增強(qiáng)作用,提高材料的硬度、抗壓強(qiáng)度和耐磨性。
總結(jié)與類比
您可以這樣理解氫氧化鋁在導(dǎo)熱行業(yè)中的角色:
它就像一個(gè) “全能型輔助” 或 “經(jīng)濟(jì)型套餐”。
主要任務(wù):“導(dǎo)熱”(作為主力填料構(gòu)建導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò))。
特色技能:“阻燃”(這是其他導(dǎo)熱填料不具備或需要額外添加阻燃劑才能實(shí)現(xiàn)的)。
必備屬性:“絕緣”(保證了應(yīng)用的安全性)。
核心優(yōu)勢(shì):“高性價(jià)比”(在實(shí)現(xiàn)上述功能的同時(shí),成本遠(yuǎn)低于高性能陶瓷填料)。
因此,在選擇導(dǎo)熱填料時(shí),如果您的應(yīng)用場(chǎng)景是:
對(duì)導(dǎo)熱性能要求不是極端高(通常復(fù)合材料導(dǎo)熱率在1.0-2.0 W/m·K范圍內(nèi))
同時(shí)有嚴(yán)格的阻燃要求(如UL94 V-0)
需要高電氣絕緣
對(duì)成本敏感
那么,專用導(dǎo)熱氫氧化鋁是很好的選擇。它廣泛應(yīng)用于LED照明、新能源電池、電源模塊、家用電器等領(lǐng)域的導(dǎo)熱工程塑料、導(dǎo)熱墊片、導(dǎo)熱灌封膠和導(dǎo)熱塑料中。