Tính chất của bột nhôm hình cầu

Bột alumina hình cầu có những ưu điểm đáng kể sau đây như một vật liệu dẫn nhiệt so với các dạng alumina khác (như các hạt không đều, vảy hoặc sợi). Đặc biệt là trong các vật liệu composite dẫn nhiệt (như mỡ silicon dẫn nhiệt, nhựa, gốm sứ, v.v.).

Sau đây là các tính chất của bột alumina hình cầu:

1. Độ dẫn nhiệt cao hơn

Đường dẫn nhiệt trở thấp: Các hạt hình cầu có thể tạo thành một chồng dày đặc hơn trong ma trận, làm giảm nhiệt trở giao diện và nhiệt được truyền hiệu quả qua các điểm tiếp xúc của các quả cầu.
Độ dẫn nhiệt đẳng hướng: Cấu trúc hình cầu làm cho đường dẫn nhiệt được phân bố đều, tránh nhiệt trở cục bộ không đồng đều do sự khác biệt về hướng của các hạt không đều.

2. Độ đầy và độ chảy tuyệt vời

Mật độ làm đầy cao: Các hạt hình cầu đạt được tỷ lệ làm đầy cao hơn (lên đến 70% hoặc hơn) thông qua các lợi thế hình học (như đóng gói dày đặc nhất), giảm tỷ lệ vật liệu ma trận và cải thiện độ dẫn nhiệt tổng thể.
Xử lý độ nhớt thấp: Các hạt hình cầu có tính lưu động tốt và dễ phân tán trong polyme (như nhựa epoxy và silicon), giảm bọt khí và lỗ rỗng, và phù hợp cho quá trình ép phun, phủ và các quy trình khác.

3. Tối ưu hóa tính chất cơ học

Tập trung ứng suất thấp: Cấu trúc hình cầu tránh làm hỏng ma trận do các cạnh sắc (như rách silicon), cải thiện tính linh hoạt và độ bền của vật liệu composite.
Tăng cường độ bền cơ học: Các hạt hình cầu phân tán đều có thể cải thiện khả năng chịu nén và cắt của vật liệu composite (như gioăng dẫn nhiệt).

4. Ưu điểm của liên kết giao diện

Ít khuyết tật hơn: Bề mặt hình cầu nhẵn, có diện tích tiếp xúc lớn với ma trận và ít khuyết tật giao diện hơn, giảm tán xạ phonon (chìa khóa dẫn nhiệt) và cải thiện hiệu quả dẫn nhiệt giao diện.
Khả năng tương thích với sửa đổi bề mặt: Các hạt hình cầu dễ cải thiện khả năng tương thích với ma trận hữu cơ hơn thông qua các phương pháp xử lý như tác nhân liên kết silane.

5. Khả năng thích ứng với kịch bản ứng dụng

Tản nhiệt thiết bị điện tử: dùng cho đèn LED công suất cao và vật liệu giao diện tản nhiệt CPU (TIM), yêu cầu điện trở nhiệt thấp và độ tin cậy cao.
Yêu cầu về trọng lượng nhẹ: So với chất độn kim loại (như bạc và nhôm), alumina hình cầu có khả năng cách điện và có mật độ thấp, phù hợp với thiết bị điện tử hàng không vũ trụ.
Đúc chính xác: Các hạt hình cầu phù hợp để in 3D gốm dẫn nhiệt hoặc các bộ phận đúc phun có độ chính xác cao (như vỏ tản nhiệt).

Tóm lại, bột nhôm hình cầu đã trở thành chất độn được ưa chuộng cho vật liệu cách nhiệt có độ dẫn nhiệt cao do đặc điểm hình học và tính chất vật lý của nó, đặc biệt là trong lĩnh vực điện tử đòi hỏi khả năng tản nhiệt hiệu quả và độ tin cậy.