氢氧化铝厂家-新乡锦盛介绍氢氧化铝行业知识:氢氧化铝在导热行业中起到什么作用、
氢氧化铝(ATH)在导热行业中扮演着一个“多功能复合型选手” 的角色,其作用远不止是简单的导热,而是集导热、阻燃、绝缘、成本优化等多种功能于一身的关键材料。
以下是其核心作用的详细分解:
1. 作为导热填料(核心作用)
构建导热通路:氢氧化铝本身的热导率(约10-30 W/m·K)虽然远不及氮化铝(AlN)或氧化铝(Al₂O₃的晶体形态,如刚玉),但显著高于高分子聚合物(如环氧树脂、硅胶的热导率仅0.1-0.3 W/m·K)。当大量ATH填充到聚合物基体中时,这些颗粒会相互接触、靠近,在绝缘的聚合物内部形成一道道“热的桥梁”或“导热网络”。
声子传输:在非金属材料中,热量主要通过晶格振动(声子)来传导。ATH的晶体结构为声子提供了比无定形聚合物更效率的传输路径。大量填料形成的网络极大地减少了声子在基体中的散射,从而显著提升复合材料的整体导热性能。
性价比之选:相比于高导热的氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)等昂贵填料,ATH的价格低廉,可以用很高的填充比例(70%-90%重量比)来提升导热率,同时将成本控制在较低水平。
2. 作为阻燃剂(独特且关键的作用)
这是ATH区别于其他导热填料的的优势。
吸热降温:ATH在受热超过220℃时会开始分解,吸收大量热量(吸热效应),降低材料表面的温度,延缓燃烧。
稀释氧气:分解反应化学式为:2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O。产生的水蒸气能稀释材料表面的氧气和可燃气体浓度,有效抑制燃烧。
形成保护层:分解后生成的氧化铝(Al₂O₃) 是一种致密的、高熔点的物质,它会覆盖在材料表面,形成一道保护屏障,起到隔绝氧气和阻止内部可燃物继续燃烧的作用。
对于需要同时满足导热和阻燃的应用(如动力电池包、充电桩、电子元件),ATH提供了一种“一石二鸟”的解决方案。
3. 作为绝缘材料(基础作用)
高纯度的氢氧化铝是优良的电绝缘体。其体积电阻率很高,填充后能保持甚至增强复合材料原有的电气绝缘性能。
这使得它非常适合用于电子电气领域的导热界面材料(TIMs)、封装料、灌封胶等,如LED驱动电源、逆变器、电机线圈的封装等,这些场合既要求散热,又必须保证高绝缘性。
4. 其他辅助作用
减少热膨胀系数:高分子材料的热膨胀系数(CTE)通常很高,在冷热循环中容易产生应力开裂。ATH的无机刚性骨架可以显著降低复合材料的CTE,提高其尺寸稳定性,与芯片等元件的热膨胀更匹配。
增强机械性能:作为刚性颗粒,它可以起到一定的增强作用,提高材料的硬度、抗压强度和耐磨性。
总结与类比
您可以这样理解氢氧化铝在导热行业中的角色:
它就像一个 “全能型辅助” 或 “经济型套餐”。
主要任务:“导热”(作为主力填料构建导热网络)。
特色技能:“阻燃”(这是其他导热填料不具备或需要额外添加阻燃剂才能实现的)。
必备属性:“绝缘”(保证了应用的安全性)。
核心优势:“高性价比”(在实现上述功能的同时,成本远低于高性能陶瓷填料)。
因此,在选择导热填料时,如果您的应用场景是:
对导热性能要求不是极端高(通常复合材料导热率在1.0-2.0 W/m·K范围内)
同时有严格的阻燃要求(如UL94 V-0)
需要高电气绝缘
对成本敏感
那么,专用导热氢氧化铝是很好的选择。它广泛应用于LED照明、新能源电池、电源模块、家用电器等领域的导热工程塑料、导热垫片、导热灌封胶和导热塑料中。