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如何解決氮化硼導熱各向異性與界面熱阻難題?3M有話說

2023-03-08 10:50:43

2021年4月,Redmi K40游戲增強版手機發布,首次通過獨有技術將氮化硼與石墨復合一體制成散熱膜,以解決5G手機中天線較多、散熱材料受限的難題,氮化硼冷卻填料正式進入電子商品。以此為標志,越來越多的氮化硼散熱解決方案陸續出現在世人面前。

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01
氮化硼導熱兩大難題

常見的氮化硼有立方氮化硼(c-BN)和六方氮化硼(h-BN)兩種,用作高性能絕緣導熱填料的是有著類似石墨層狀結構的h-BN,因此它也被稱為白石墨。但是典型的層狀h-BN的導熱性能有明顯的各向異性——平面內熱導率為300W/mK,而垂直平面的熱導率通常僅為30W/(m.K);再就是六方氮化硼浸潤性差導致復合材料的界面熱阻高。

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02
3M解決方案

3MTM氮化硼散熱填料是一個多功能的陶瓷填料系列,它們特殊的顆粒形狀及排列方式,可有效促進傳熱及增加冷卻性。經由層狀堆棧的氮化硼,可提供某些業界垂直導熱值的同時,維持塑膠化合物電絕緣及輕量的特性。它們可以配制成許多熱塑性塑料、彈性體、熱固性樹脂和粘合劑,用于消費電子產品的散熱,并提高大容量電池、LED和汽車應用的熱管理效率。

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3M氮化硼冷卻填料可廣泛應用于

? 導熱界面材料(TIM) - 箔片、墊片、黏著劑等

? 電動車與油電混合車的E-drive組件、電池及馬達外殼

? 鋰離子及其他高容量電池

? 先進的LED及OLED照明系統

? 冷卻器

? 絕緣涂層

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特色與優點

? 高導熱性:提升冷卻與傳熱高達15 W/m*K (平面方向)及4+ W/m*K(垂直方向)

? 電絕緣性良好:高介電強度及絕緣擊穿電壓

? 低密度:減輕最終零件重量

? 光學特性:易于著色,優異的光學表面質量及>95%反射率

? 聚合物部件的導熱系數可根據您的應用要求進行優化,范圍為1-15 W/mK

? 適用于多種聚合物,如:熱塑性塑料、彈性體和熱固性樹脂

? 加工性能非常好,不磨蝕、潤滑、黏度低,適用于多種加工方式:復合、擠出、注塑

? 無危害:產品不含超量報告的SVHC (0.1 wt% 依據REACH-法規1907/2006/EC附錄II 3.2.2.b)


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3MTM球狀氮化硼冷卻填料

球形氮化硼冷卻填料,可提供比片狀或板狀產品更好的垂直導熱性,其柔軟性更有助于降低沾黏的問題,其易于加工的特性,還能大幅減少設備的磨損。3MTM球狀氮化硼冷卻填料的傳熱能力極佳,為導熱界面材料(TIM)提供超值的解決方案。

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3MTM片狀氮化硼冷卻填料

片狀氮化硼冷卻填料為高度結晶的單一小板粉末,適用于熱管理應用。3MTM片狀氮化硼冷卻填料的冷卻能力極佳,能為以礦物及氧化物為主填充的化合物,提供更經濟的解決方案。        


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3MTM板狀氮化硼冷卻填料

板狀氮化硼冷卻填料,為冷卻及傳熱能力極佳的特定結構團塊粉末。適用于導熱性熱塑聚合物、熱固物及其他樹脂。

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