Wärmeleitmaterial – Einführung


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Wärmeleitmaterial – Einführung


Wärmeleitpasten

Wärmeleitpaste ist ein wärmeleitfähiges Füllmaterial aus Keramik in Silikon- oder Mineralöl, das auf eine von zwei Berührungsflächen gegeben wird. Beim Zusammendrücken der Oberflächen wird der Hohlraum durch die Paste geschlossen. Während des Zusammendrückens wird überschüssige Paste zwischen den Berührungsflächen herausgepresst. Es wird ein Clip oder andere Montage-Hardware benötigt, um die Verbindung zu sichern. Wärmeleitpaste ist vergleichsweise günstig und wärmeleitend, allerdings ist es kein elektrischer Isolator. Ein weiterer Nachteil besteht in der möglicherweise unpraktischen Dosierung und Anwendung. Außerdem ist anschließend eine Reinigung erforderlich, um eine potenzielle Kontamination zu verhindern.3 Erfahren Sie mehr über unser Angebot an Wärmeleitpasten.



Aushärtende, wärmeleitfähige Gemische

Ein wärmeleitfähiges Gemisch beinhaltet wärmeleitfähige Füllstoffe aus Keramik. Allerdings handelt es sich bei dem Bindemittel, im Gegensatz zu Wärmeleitpasten, um Gummi. Bei der Anwendung fließt das pastenartige Gemisch in die Zwischenräume zwischen den Berührungsflächen. Anschließend trocknet es durch einwirkende Wärme zu einer Gummifolie. Zusätzlich zu den hervorragenden Wärmeeigenschaften dient diese Folie als Klebstoff und ermöglicht eine starke, hohlraumfreie Verbindung, bei der keine zusätzlichen Befestigungen erforderlich sind. Wärmeleitfähige Gemische füllen größere Hohlräume, aus denen Wärmeleitpasten möglicherweise hindurchlaufen würden. Die Anwendung und die Leistung sind mit denen von Wärmeleitpasten vergleichbar. Allerdings fällt die Reinigung wesentlich einfacher, da lediglich die überschüssige, gehärtete Gummifolie entfernt werden muss.4




Wärmeleitfähige Elastomerpads

Ein wärmeleitfähiges Elastomerpad besteht aus einem mit wärmeleitfähigen Keramikpartikeln gefülltem Silikonelastomer und kann ebenfalls Glasfasergewebe oder dielektrische Folienverstärkungen beinhalten. Diese Pads besitzen üblicherweise eine Dicke zwischen 0,1 und 5 mm und eine Shore-Härte A zwischen 5 und 85. Sie sind sowohl elektrisch isolierend als auch wärmeleitend, und sind somit eine sehr nützliche Option bei Anwendungen, die eine elektrische Isolierung erfordern. Dickere Pads eignen sich besonders effektiv zur Füllung großer Hohlräume. Die Pads werden bei der Anwendung zwischen den Berührungsflächen zusammengedrückt, um sich perfekt an Unregelmäßigkeiten der Oberflächen anzupassen. Um sicherzustellen, dass keine Hohlräume verbleiben, muss der Druck an die Härte des Elastomers angepasst werden. Zur Sicherung der Verbindung ist eine mechanische Befestigung erforderlich.5,8 Bitte sehen Sie sich unsere wärmeleitenden Gummipads an, um weitere Informationen zu erhalten.




Wärmeleitende Klebebänder

Ein wärmeleitendes Klebeband ist eine doppelseitige, druckempfindliche und mit wärmeleitendem Keramikpulver gefüllte Klebefolie. Das Band kann mit einer Aluminium- oder Polyamidfolie versehen werden, um die Anwendung zu vereinfachen. Außerdem bietet Polyamid eine elektrische Isolierung. Beim Anbringen zwischen den Berührungsflächen muss Druck auf das Band ausgeübt werden, damit sich dieses perfekt an die Oberflächen anpassen kann. Die Verbindung wird durch den Klebstoff permanent gesichert, sodass keine zusätzlichen Befestigungen nötig sind. Eine Aushärtung ist ebenfalls nicht erforderlich. Eine Einschränkung wärmeleitender Klebebänder besteht darin, dass sie nicht so effektiv wie flüssige Lösungen große Hohlräume zwischen Berührungsflächen füllen. Sollte sich ein Benutzer für ein praktisches Klebeband entscheiden, müsste er also Nachteile hinsichtlich der Wärmeleistung in Kauf nehmen.6 Erfahren Sie mehr über unsere wärmeleitenden Klebstoffe.




Phasenwechselmaterialien

Bei Raumtemperatur feste Phasenwechselmaterialien schmelzen, wenn die Temperatur auf einen Bereich zwischen 40 °C und 70 °C (104 °F und 158 °F) steigt. Daher können diese Materialien (die in ihrer trockenen Folienform eine Dicke von 0,13 mm aufweisen) sehr einfach als Pads genutzt werden, indem sie während der Anwendung Wärme ausgesetzt werden, sodass sie ebenso effektiv wie Wärmeleitpaste Hohlräume zwischen den Berührungsflächen füllen können. Üblicherweise sorgt der Strom, mit dem die elektronische Komponente versorgt wird, für die für den Phasenwechsel erforderliche Wärme, damit eine thermisch stabile Verbindung gewährleistet werden kann. Diese Materialien bestehen aus organischen Bindemitteln (z. B. ein Polymer und eine kristalline Komponente wie Wachs mit einem geringen Schmelzpunkt), wärmeleitfähigem Füllmaterial aus Keramik und, falls erforderlich, einem unterstützenden Substrat, beispielsweise Aluminiumfolie oder Glasfasergewebe.7 Erfahren Sie mehr über unsere Phasenwechselmaterialien.




Wo Sie Wärmeleitmaterial kaufen oder mehr darüber erfahren können

Sehen Sie sich unsere Lösungen zu Wärmeleitmaterialien oder unsere anderen Ressourcen zu diesem Thema an.

Verweise:

1de Sorgo, Miksa, „Thermal Interface Materials“, ElectronicsCooling Magazine, Sept. 1996.

2Orcus Technical Information

3Hanson. Kevin, „Thermal Isolators, Material Properties that Determine Electrical, Mechanical, and Thermal Performance“, PCIM Magazine, April 1999.

4de Sorgo, Miksa, ibid.

5de Sorgo, Miksa, ibid.

6de Sorgo, Miksa, ibid.

7de Sorgo, Miksa, „Understanding Phase Change Materials“, ElectronicsCooling Magazine, Mai 2002


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