Las propiedades del polvo de alúmina esférica
El polvo de alúmina esférica presenta las siguientes ventajas significativas como material termoconductor en comparación con otras formas de alúmina (como partículas irregulares, escamas o fibras), especialmente en materiales compuestos termoconductores (como grasa de silicona termoconductora, plásticos, cerámica, etc.).
A continuación se muestran las propiedades del polvo de alúmina esférica:
1. Mayor conductividad térmica
Baja resistencia térmica: Las partículas esféricas pueden formar una pila más densa en la matriz, lo que reduce la resistencia térmica de la interfaz y permite una transferencia de calor eficiente a través de los puntos de contacto de las esferas.
Conductividad térmica isótropa: La estructura esférica distribuye uniformemente la conductividad térmica, evitando la resistencia térmica local desigual causada por las diferencias de orientación de las partículas irregulares.
2. Excelente relleno y fluidez.
Alta densidad de llenado: Las partículas esféricas alcanzan una mayor tasa de llenado (hasta un 70 % o más) gracias a sus ventajas geométricas (como la mayor densidad de empaquetamiento), reducen la proporción de materiales de matriz y mejoran la conductividad térmica general.
Procesamiento de baja viscosidad: Las partículas esféricas presentan buena fluidez y son más fáciles de dispersar en polímeros (como resinas epoxi y silicona), lo que reduce la formación de burbujas y huecos, y son aptas para moldeo por inyección, recubrimiento y otros procesos.
3. Optimización de propiedades mecánicas
Baja concentración de tensiones: La estructura esférica evita daños en la matriz causados por bordes afilados (como el desgarro de la silicona) y mejora la flexibilidad y durabilidad del material compuesto.
Mayor resistencia mecánica: La dispersión uniforme de partículas esféricas puede mejorar la resistencia a la compresión y al cizallamiento de los materiales compuestos (como las juntas termoconductoras).
4. Ventajas de la unión de interfaces
Menos defectos: La superficie esférica es lisa, con una amplia área de contacto con la matriz y menos defectos en la interfaz, lo que reduce la dispersión de fonones (clave para la conductividad térmica) y mejora la eficiencia de la conducción térmica en la interfaz.
Compatibilidad con modificaciones superficiales: Las partículas esféricas son más fáciles de mejorar con matrices orgánicas mediante tratamientos como agentes de acoplamiento de silano.
5. Adaptabilidad al escenario de aplicación
Disipación de calor en dispositivos electrónicos: Se utiliza para LED de alta potencia y materiales de interfaz de disipación de calor (TIM) para CPU, que requieren baja resistencia térmica y alta fiabilidad.
Requisitos de ligereza: En comparación con los rellenos metálicos (como la plata y el aluminio), la alúmina esférica es aislante y de baja densidad, ideal para la electrónica aeroespacial.
Moldeo de precisión: Las partículas esféricas son adecuadas para la impresión 3D de cerámica termoconductora o piezas de moldeo por inyección de alta precisión (como carcasas de disipación de calor).
En resumen, el polvo de alúmina esférica se ha convertido en el relleno preferido para materiales de aislamiento de alta conductividad térmica debido a sus características geométricas y propiedades físicas, especialmente en el campo de la electrónica que requiere confiabilidad y disipación de calor eficiente.
