hBN traité ou non traité : quand le traitement de surface devient nécessaire en matrice époxy ou silicone

Problème

La sélection de hBN nécessite une décision thermique au niveau du système. La conductivité de la charge à elle seule ne permet pas de prédire la viscosité du composé, la densité des particules, l'épaisseur de la joints, la résistance de contact, l'isolation électrique ou la fiabilité.

Mécanisme

La chaleur se déplace à travers les contacts et les interfaces des particules dans le composite durci ou solide. La taille des particules, la morphologie, l'orientation, la charge, le mouillage, les vides, la pression et l'épaisseur déterminent si la charge forme un chemin thermique utile.

Compromis

Information de qualification à confirmer auprès d’Aurexene Materials.

Stratégie de choix matériau

Suivez la démarche ci-dessous pour définir le système d’accueil, comparer les solutions candidates, établir une fenêtre de procédé et valider la pièce finale. Ces recommandations dépendent de la méthode employée et ne remplacent ni les données propres au grade ni les essais dans l’application visée.

key answers

Dans une étude pratique du hBN traité en surface par rapport au hBN non traité, la seule comparaison des noms de produits ou des chiffres représentatifs des fournisseurs n'est pas suffisante. Tout d’abord, les fonctions requises de la pièce ou du film final, l’apparence et la plage de traitement acceptables ainsi que les conditions d’essai réelles doivent être définies. Ensuite, les matériaux candidats doivent être comparés dans les mêmes conditions de matériau de base, d’épaisseur, de procédé et de conditionnement pour obtenir des conclusions significatives.

Cette page ne présente aucun grade comme universellement supérieur. Les performances dépendent de la résine ou du liant, de la dispersion, du taux d’ajout, de la géométrie, du procédé et de la méthode de mesure. Avant tout achat, vérifiez la composition, l’éprouvette et la méthode associées aux données techniques, puis évaluez le matériau dans des conditions représentatives de la production.

Énergie de surface et mouillage

« L'énergie de surface et le mouillage » sont des variables clés du procédé qui déterminent les performances finales. Ne jugez pas la dispersibilité uniquement en fonction de la taille des particules primaires de la poudre, mais examinez également la taille réelle des agrégats, le traitement de surface et la compatibilité du dispersant, de la résine ou du solvant. Même si le concentré semble stable, il peut se réagglomérer lors de l'ajout de liant, de la dilution, du durcissement ou du stockage.

Dans les essais comparatifs, la séquence de dosage, l'énergie de mélange, la température, la durée et la taille du lot sont fixes. La viscosité, la taille des particules ou les résidus de filtre, ainsi que les valeurs fonctionnelles du revêtement final ou de la pièce moulée, doivent être mesurés pour déterminer si le procédé de dispersion s'est réellement amélioré.

Treatment/resin compatibility

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Les matériaux candidats sont comparés aux résines de production réelles et aux packages d'additifs. N'appliquez pas les résultats des résines alternatives ou des liants modèles simples tels quels, mais revérifiez-les dans les conditions réelles du procédé, y compris l'ordre de mélange et l'historique thermique.

Viscosité et résistance thermique interfaciale

Dans la section « Viscosité et Résistance Thermique Interfaciale », il est dangereux de faire passer un matériau avec une seule valeur de résistance. Le réseau conducteur est affecté non seulement par la quantité ajoutée, mais également par la répartition des charges, la direction d'écoulement, l'épaisseur de l'échantillon, l'emplacement de mesure, l'humidité et l'historique thermique. En particulier dans les zones avant et après la percolation, de petits écarts de procédé peuvent entraîner de grands écarts de résistance.

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Moisture/hardening effect

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Dans le rapport d'essai, non seulement le nom du matériau, mais également les conditions du procédé et l'historique de production des échantillons sont enregistrés. Avant la production en série, la taille des lots et l'équipement sont augmentés étape par étape, et les changements de viscosité, de pression, de couple, d'apparence et de valeurs fonctionnelles sont comparés à chaque étape.

Des critères de sélection plutôt qu’une supériorité ou une infériorité inconditionnelle

Dans la section « Critères de sélection, pas de supériorité ou d'infériorité inconditionnelle », une distinction doit être faite entre la conductivité thermique globale de la fiche technique du mastic et la résistance thermique du système fini. Le transfert de chaleur dans les composites est limité par la quantité de tassement, le contact des particules, l'orientation, l'interface, la cellule, l'épaisseur de la joints et la pression de contact. Une conductivité thermique élevée du matériau ne garantit pas automatiquement une faible résistance thermique de la pièce elle-même.

L'épaisseur, la pression, la rugosité de surface et l'état de durcissement de l'éprouvette sont fixés, et la conductivité thermique et la résistance thermique sont sélectionnées en fonction du but. Vérifiez non seulement les valeurs initiales, mais également le délaminage interfacial, le pompage, les fissures et les changements de performances après un cycle thermique.

Recommended Evaluation Procedure

1. Les fonctions cibles et les conditions de défaillance sont définies par des critères numériques ou d'observation.
2. Préparez une éprouvette de référence avec le matériau de base, le système d’additifs et le substrat prévus pour la production en série.
3. Plutôt que de modifier toutes les variables à la fois, comparez étape par étape les types de matériaux, les quantités ajoutées et les conditions clés du procédé.
4. En plus de la fonctionnalité initiale, l'apparence, l'aptitude au traitement, les propriétés mécaniques ou adhésives et la durabilité requise sont mesurées.
5. Les conditions optimales sont répétées sur différents lots de matières premières, à différentes dates et dans les installations de production réelles pour confirmer la fenêtre de traitement.

Le rapport d’essai comprend le nom des matières premières, le lot, le mélange, l'épaisseur et la forme de l'échantillon, l'équipement, la température, la durée, la vitesse, le conditionnement et la méthode de mesure. Sans ces informations, il est difficile de comparer équitablement les résultats entre fournisseurs ou entre laboratoire et production en série.

Informations à fournir aux fournisseurs

• Type et grade exacts de résine de base, de liant ou de substrat
• Valeur de fonction cible, méthode de mesure et plage de tolérance
• Limitations sur la couleur, la transparence, la surface, la viscosité ou les propriétés mécaniques
• Conditions de mélange, d’extrusion, d’injection, d’application, de séchage ou de durcissement
• Épaisseur, forme et environnement d'utilisation des éprouvettes et des pièces finales
• TDS, SDS, documentation réglementaire et niveau de gestion des changements requis
• Quantité d'échantillon d'évaluation, calendrier de développement et échelle de production en série attendue

Questions fréquentes

Puis-je choisir un grade uniquement à partir des valeurs indicatives de la fiche technique ?

Les valeurs représentatives sont utiles pour affiner les candidats, mais ne suffisent pas comme base pour la sélection finale. Si la composition, la méthode, l’épaisseur et les conditions de l’essai sont différentes du système réel, on ne peut pas s’attendre aux mêmes résultats.

Le dosage le plus élevé est-il le plus sûr ?

Non. Un taux d’ajout plus élevé peut améliorer la fonction, mais aussi dégrader la viscosité, le couple, la fragilité, la couleur, le voile optique, l’état de surface ou le coût. Il faut déterminer la plage de dosage minimale qui atteint l’objectif de manière robuste.

Les résultats de laboratoire peuvent-ils être directement appliqués à la production en série ?

La taille de l'équipement, le cisaillement, le temps de séjour, l'historique thermique et la géométrie des pièces varient et ne doivent pas être appliqués sans confirmation. Il doit être revérifié étape par étape dans des installations pilotes et de production en série.

Demander des échantillons d’évaluation et des examens techniques

Envoyez-nous la chimie de votre résine et vos problèmes de dispersion actuels pour examiner vos besoins en matière de préparation de surface. Veuillez inclure les informations de saisie ci-dessus avec votre demande. Plus les informations sont spécifiques, plus rapidement vous pouvez affiner la forme d'approvisionnement appropriée (poudre, mélange maître ou dispersion) et réduire les essais répétitifs inutiles.

Architectures recommandées

• Utilisez une ligne de base assortie à la résine de la matrice, au liant, au substrat, à l'ensemble de couleurs, à l'épaisseur et à la géométrie prévus.
• Évaluez la forme livrée, le taux de charge, la dispersion et les paramètres de procédé dans une matrice d’essais délimitée.
• Faites progresser uniquement les candidats qui répondent ensemble aux exigences fonctionnelles, de traitement, d’apparence, mécaniques et de durabilité.
• Répétez la fenêtre acceptée sur les équipements liés à la production et sur plusieurs lots de matières premières.

Produits associés

• hBN

Applications associées

• Polymères thermoconducteurs et électriquement isolants

Downloads & Engineering Support

Consultez la vidéo de présentation de l'ingénierie de dispersion associée, puis demandez un examen technique spécifique à l'application.