Como otimizar o enchimento e a distribuição de hBN em preenchedores de lacunas de silicone

Problem

Selecionar hBN requer uma decisão térmica no nível do sistema. A condutividade do enchimento por si só não prevê a viscosidade do composto, o empacotamento das partículas, a espessura da linha de ligação, a resistência de contacto, o isolamento elétrico ou a fiabilidade.

Mecanismo

O calor se move através dos contactos e interfaces das partículas no compósito curado ou sólido. Tamanho de partícula, morfologia, orientação, carregamento, umedecimento, vazios, pressão e espessura determinam se o enchimento forma um caminho térmico útil.

Tradeoff

Aumentar a carga hBN pode melhorar o transporte térmico enquanto aumenta a viscosidade, o torque, a fragilidade, o risco de sedimentação, a força de distribuição ou defeitos interfaciais. A melhor formulação atende à meta de resistência térmica do sistema dentro da janela de processamento disponível.

Material Strategy

Use a sequência de decisão a seguir para definir o sistema matriz de incorporação, comparar materiais candidatos, estabelecer uma janela de processo e confirmar a peça final. A orientação é condicionada ao método e não substitui dados específicos da série ou ensaios de aplicação.

key answers

Para uma análise prática de hBN para preenchimentos de lacunas de silicone, comparar nomes de produtos ou valores representativos de fornecedores por si só não é suficiente. Primeiro, as funções exigidas da peça ou película final, a aparência aceitável, o intervalo de processamento e as condições reais de ensaio devem ser definidas. Em seguida, os materiais candidatos devem ser comparados sob o mesmo material de base, espessura, processo e condições de pré-condicionamento para obter conclusões significativas.

Esta página não afirma que qualquer classe específica seja superior a todos os sistemas. A função do material depende da resina ou ligante, dispersão das partículas, quantidade de adição, forma, processo e método de medição. Antes de comprar, você deve verificar de qual composição, corpo de prova e método foram obtidos os valores nos dados técnicos e realizar uma avaliação que reflita as condições reais de produção em massa.

Definições de lacuna e compressibilidade

O item ‘Definição de lacunas e compressibilidade’ deve ser tratado como um critério independente de tomada de decisão em hBN para preenchimentos de lacunas de silicone. Primeiro, os valores alvo, os métodos de medição, os desvios permitidos e os critérios de falha são documentados e, em seguida, os materiais candidatos são comparados. Se as condições não forem fixas, será difícil distinguir entre diferenças materiais e desvios de ensaio.

Os resultados da avaliação incluem não apenas valores médios, mas também medições e intervalos repetidos. Quando o objetivo não é alcançado, a causa é identificada separando aditivos, material de base, dispersão, processo, formato da amostra e condições de medição nessa ordem.

particle size combination

É mais seguro determinar o item “combinação de tamanho de partícula” através de um ensaio em etapas, em vez de uma única mistura de alta carga. Comparar apenas a proporção de peso pode perder a participação de volume real entre enchimentos com densidades diferentes, portanto, converta para fração de volume, se necessário. Nas secções baixas, falta a rede funcional e, nas secções altas, a viscosidade, o torque, a fragilidade e os defeitos superficiais podem aumentar rapidamente.

Em cada etapa, a processabilidade, aparência, propriedades mecânicas, sedimentação ou redispersibilidade são medidas juntamente com valores funcionais. O ponto ideal não é o valor funcional mais alto, mas a intervalo mais baixa e mais estável que satisfaça a meta e resista às flutuações de produção.

Viscosity/yield stress

O item ‘viscosidade/tensão de escoamento’ deve ser tratado como um padrão independente de tomada de decisão para hBN para preenchimento de lacunas de silicone. Primeiro, os valores-alvo, os métodos de medição, os desvios permitidos e os critérios de falha são documentados e, em seguida, os materiais candidatos são comparados. Se as condições não forem fixas, é difícil distinguir entre diferenças materiais e desvios de ensaio.

Os resultados da avaliação incluem não apenas valores médios, mas também medições e intervalos repetidos. Quando o objetivo não é alcançado, a causa é identificada separando aditivos, material de base, dispersão, processo, formato da amostra e condições de medição nessa ordem.

Pump-out, bleed, sedimentation

Os itens “bombeamento, sangramento e sedimentação” devem ser tratados como critérios independentes de tomada de decisão em hBN para preenchimentos de lacunas de silicone. Primeiro, os valores alvo, os métodos de medição, os desvios permitidos e os critérios de falha são documentados e, em seguida, os materiais candidatos são comparados. Se as condições não forem fixas, será difícil distinguir entre diferenças materiais e desvios de ensaio.

Os resultados da avaliação incluem não apenas valores médios, mas também medições e intervalos repetidos. Quando o objetivo não é alcançado, a causa é identificada separando aditivos, material de base, dispersão, processo, formato da amostra e condições de medição nessa ordem.

Resistência térmica e avaliação do ciclo após compressão

Na secção ‘Resistência térmica e avaliação do ciclo após compressão’, é perigoso passar um material com apenas um único valor de resistência. A rede condutora é afetada não apenas pela quantidade adicionada, mas também pela distribuição do enchimento, direção do fluxo, espessura da amostra, local de medição, humidade e histórico térmico. Especialmente nas secções antes e depois da percolação, pequenos desvios do processo podem levar a grandes desvios de resistência.

Primeiro determine se a resistência da superfície, a resistência do volume ou a resistência do solo descrevem o risco real de uso. Ela pode ser usada como especificação de fornecimento apenas quando medições repetidas são feitas sob as mesmas condições de pré-condicionamento e eletrodo, e a localização da moldagem, direção e distribuição por lote são registradas.

Recommended Evaluation Procedure

1. As funções alvo e as condições de falha são definidas por critérios numéricos ou de observação.
2. Uma amostra padrão é criada usando o material de base, pacote de aditivos e substrato que será usado na produção em massa.
3. Em vez de alterar todas as variáveis de uma vez, compare os tipos de materiais, as quantidades de adição e as principais condições do processo passo a passo.
4. Além da funcionalidade inicial, são medidas a aparência, a processabilidade, as propriedades mecânicas ou adesivas e a durabilidade necessária.
5. As condições ideais são repetidas em diferentes lotes de matéria-prima, em datas diferentes e em instalações de produção reais para confirmar a janela do processo.

O relatório de ensaio inclui o nome das matérias-primas, lote, mistura, espessura e formato da amostra, equipamento, temperatura, tempo, velocidade, condicionamento e método de medição. Sem essas informações, é difícil comparar de forma justa os resultados entre fornecedores ou entre laboratório e produção em massa.

Informações a fornecer aos fornecedores

• Tipo e classe exatos de resina base, ligante ou substrato
• Valor da função alvo, método de medição e intervalo de tolerância
• Limitações de cor, transparência, superfície, viscosidade ou propriedades mecânicas
• Condições de mistura, extrusão, injeção, aplicação, secagem ou cura
• Espessura, forma e ambiente de uso de amostras e peças finais
• TDS, SDS necessários, documentação regulatória e nível de gestão de mudanças
• Avaliação da quantidade da amostra, cronograma de desenvolvimento e escala de produção em massa esperada

Perguntas frequentes

Posso selecionar uma classe com base apenas em valores representativos da ficha técnica?

Os valores representativos são úteis para restringir os candidatos, mas são insuficientes como base para a seleção final. Se a composição, método, espessura e condições do ensaio forem diferentes do sistema real, os mesmos resultados não podem ser esperados.

A dosagem mais alta é mais segura?

Na verdade não. Adições maiores podem aumentar a funcionalidade, mas podem piorar a viscosidade, o torque, a fragilidade, a cor, a turbidez, a superfície ou o custo. Precisamos encontrar o intervalo mínimo que satisfaça de forma confiável o objetivo.

Os resultados laboratoriais podem ser aplicados diretamente na produção em série?

O tamanho do equipamento, o cisalhamento, o tempo de residência, o histórico de aquecimento e a geometria da peça variam e não devem ser aplicados sem confirmação. Deve ser verificado novamente passo a passo em instalações piloto e de produção em massa.

Solicite amostras de avaliação e análises técnicas

Envie metas de espessura de folga, método de distribuição, dureza e resistência térmica. Inclua as informações de entrada acima em sua solicitação. Quanto mais específicas forem as informações, mais rápido você poderá definir a forma de fornecimento apropriada – pó, masterbatch ou dispersão – e reduzir ensaios repetitivos desnecessários.

Recommended Architectures

• Use uma linha de base correspondente à resina hospedeira, ligante, substrato, pacote de cores, espessura e geometria pretendidos.
• Avalie fornecida de forma, carregamento, dispersão e variáveis ​​de processo numa matriz limitada.
• Avance apenas candidatos que atendam aos requisitos funcionais, de processamento, aparência, mecânicos e durabilidade juntos.
• Repita a janela aceita em equipamentos relevantes para a produção e em vários lotes de matéria-prima.

Produtos relacionados

• hBN

Aplicações relacionadas

• Polímeros eletricamente isolantes termicamente condutores

Downloads & Engineering Support

Revise o vídeo de visão geral da engenharia de dispersão relacionado e solicite uma revisão técnica específica da aplicação.