常見散熱材料的優(yōu)缺點(diǎn)以及應(yīng)用場景

常見的散熱材料包括導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱墊片、相變導(dǎo)熱材料、導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱灌封膠、導(dǎo)熱膠帶和導(dǎo)熱石墨片等。以下是這些材料的定義、優(yōu)缺點(diǎn)以及應(yīng)用場景的概述：

1.導(dǎo)熱硅脂

導(dǎo)熱硅脂也稱為散熱硅脂或?qū)岣?，以硅油為原料，添加增稠劑等填充劑形成的一種酯狀物 ，是一種用于提高電子器件散熱效率的高導(dǎo)熱絕緣有機(jī)硅材料，通常用于CPU、GPU等電子組件與散熱器之間的接觸面，以填充微觀空隙，減少熱阻并提高熱傳導(dǎo)效率。

優(yōu)點(diǎn)：良好的潤濕性，導(dǎo)熱性能好，耐高溫、耐老化和防水特性，成本低。

缺點(diǎn)：不可重復(fù)使用，長時(shí)間穩(wěn)定性不佳，可能導(dǎo)致液體遷移和失效。

應(yīng)用場景：廣泛應(yīng)用于高功率發(fā)熱元器件與散熱器之間的接觸面。

2.導(dǎo)熱墊片

導(dǎo)熱墊片是一種高性能的間隙填充導(dǎo)熱材料，主要用于電子設(shè)備與散熱片或產(chǎn)品外殼間的傳遞界面。它們通常由硅膠或其他高分子材料制成，并添加金屬氧化物等各種輔材，以提高其導(dǎo)熱性能。用于填充發(fā)熱器件和散熱片或金屬底座之間的空氣間隙，具有柔性、彈性特征 。

優(yōu)點(diǎn)：預(yù)成型材料，便于安裝和重復(fù)使用，能夠覆蓋不平整的表面，良好的導(dǎo)熱能力和耐壓絕緣性。

缺點(diǎn)：受厚度和形狀限制，價(jià)格相對(duì)較高，導(dǎo)熱系數(shù)稍低 。

應(yīng)用場景：適用于對(duì)壓縮形變有要求的電子組件與散熱器之間的接觸面 。

3.相變導(dǎo)熱材料

相變導(dǎo)熱材料是一種利用物質(zhì)相變過程中吸收或釋放熱量的特性來提高熱傳導(dǎo)效率的特殊材料。這種材料在相變溫度以上由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，極大地填充界面之間的空隙，并在壓力作用下可以極低地減小材料在界面之間的涂布厚度，有效地排除界面間的空氣，降低熱阻，提高散熱效率。

優(yōu)點(diǎn)：界面潤濕能力強(qiáng)，能夠在相變溫度以上填充界面間的空隙，從而提高熱傳導(dǎo)性能。高熱導(dǎo)率、良好的熱穩(wěn)定性和可逆性，可返修，可重復(fù)使用，無一般硅脂的溢膠現(xiàn)象，長期使用具有高度可靠性 。

缺點(diǎn)：成本相對(duì)較高。

應(yīng)用場景：相變導(dǎo)熱材料的應(yīng)用場景十分廣泛，電子設(shè)備，熱能儲(chǔ)存，航天領(lǐng)域，服裝行業(yè)以及建筑節(jié)能。

4.導(dǎo)熱膠

導(dǎo)熱膠是一種以有機(jī)硅膠為主體，添加填充料、導(dǎo)熱材料等高分子材料混煉而成的硅膠，具有較好的導(dǎo)熱和電絕緣性能，廣泛應(yīng)用于電子元器件的散熱。

優(yōu)點(diǎn)：固化速度快，固化后具有粘接性能，抗沖擊、抗震動(dòng)，優(yōu)異的耐高低溫性能和電氣性能。

缺點(diǎn)：不可重復(fù)使用，填縫間隙一般。

應(yīng)用場景：廣泛用于電子元器件的固定和散熱。

5.導(dǎo)熱灌封膠

導(dǎo)熱灌封膠是一種在電子器件中廣泛應(yīng)用的膠粘劑，主要用于實(shí)現(xiàn)器件的導(dǎo)熱、絕緣、防水及阻燃等功能。這種材料在固化后通常形成柔軟的橡膠狀，具有抗沖擊性好、附著力強(qiáng)的特點(diǎn)，并能在各種惡劣環(huán)境下保護(hù)敏感電路及元器件。

優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)秀的電氣性能和絕緣性能，固化后可拆卸返修

缺點(diǎn)：導(dǎo)熱效果一般，工藝相對(duì)復(fù)雜，粘接性能較差。

應(yīng)用場景：適用于需要防水、防潮和導(dǎo)熱的電子器件。

6.導(dǎo)熱膠帶

導(dǎo)熱膠帶是一種高性能的粘性材料，專門設(shè)計(jì)用于在電子設(shè)備中的發(fā)熱部件與散熱器之間傳遞熱量。它們通常由導(dǎo)熱填料（如金屬氧化物或氮化物）與聚合物基體（如丙烯酸或硅膠）混合而成，以實(shí)現(xiàn)良好的熱傳導(dǎo)和粘接性能，通常用于發(fā)熱性較小的電子零件和芯片表面。

優(yōu)點(diǎn)：具有良好的填縫性能，電氣絕緣性，柔韌性，耐久性，操作簡便等。

缺點(diǎn)：不易拆卸，存在損壞芯片和周圍器件的風(fēng)險(xiǎn) 。

應(yīng)用場景：消費(fèi)電子產(chǎn)品，LED照明，汽車電子，電源模塊，通信設(shè)備等。

7.導(dǎo)熱石墨片

導(dǎo)熱石墨片是一種高效的導(dǎo)熱材料，具有獨(dú)特的晶粒取向，能夠沿兩個(gè)方向均勻?qū)?，其層狀結(jié)構(gòu)可很好地適應(yīng)不同表面，有效屏蔽熱源與組件，同時(shí)改進(jìn)消費(fèi)電子產(chǎn)品的性能。

優(yōu)點(diǎn)：具有耐高溫、重量輕、熱導(dǎo)率高、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)小，有助于電子設(shè)備的小型化和高功率化 。

缺點(diǎn)：硬度和機(jī)械強(qiáng)度不如金屬，加工困難 。

應(yīng)用場景：廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品的散熱 。

每種散熱材料都有其特定的應(yīng)用場景和限制，選擇合適的散熱材料需要綜合考慮芯片的熱特性、成本預(yù)算、以及安裝工藝等因素。