Порошок карбида кремния для теплопроводности и рассеивания тепла.
Порошок карбида кремния (SiC) — это широко используемый высококачественный порошок в качестве теплопроводящего наполнителя и материала для рассеивания тепла. Его основные эксплуатационные характеристики сосредоточены в высокой теплопроводности, низком коэффициенте теплового расширения, высокой стабильности, высокой теплоизоляции и простоте заполнения, а именно:
1. Высокая теплопроводность, значительно превосходящая теплопроводность оксида алюминия.
Теоретическая теплопроводность может достигать 200–490 Вт/(м·К) (существуют незначительные различия между различными кристаллическими формами; теплопроводность карбида кремния в альфа-фазе выше, чем в бета-фазе).
— В практических применениях в качестве наполнителя его теплопроводность значительно выше, чем у оксида алюминия (Al₂O₃). Улучшение теплопроводности композитных материалов более существенно при одинаковом содержании наполнителя.
2. Низкий коэффициент теплового расширения, хорошая совместимость с полупроводниками/керамикой.
Коэффициент линейного расширения составляет приблизительно 3,5–4,5 × 10⁻⁶ /℃.
— Он похож на кремниевые чипы, керамические подложки и корпуса из карбида алюминия-кремния (AlSiC). Он обладает низким уровнем термических напряжений, высокой термостойкостью и не склонен к растрескиванию при термических циклах.
3. Чрезвычайно высокая химическая стабильность и термостойкость.
— Он сохраняет структурную стабильность при температурах 800℃ и даже выше, не разлагаясь и не разрушаясь.
— Устойчив к кислотам, щелочам и окислению; не вступает в вредные межфазные реакции со смолами или металлами при высоких температурах. В результате подходит для использования в условиях высоких температур и в мощных устройствах.
4. Хорошая электрическая изоляция без ущерба для электробезопасности.
— Высокочистый порошок SiC обладает высоким объемным сопротивлением, что позволяет отнести его к полуизолирующим/изолирующим наполнителям.
— Он улучшает теплопроводность без снижения теплоизоляционных свойств. Таким образом, порошок SiC подходит для использования в теплопроводящих клеях, теплопроводящих прокладках и заливочных компаундах.
5. Высокая твердость и износостойкость, подходит для длительной эксплуатации.
Твердость по шкале Мооса составляет приблизительно 9,5, что близко к твердости алмаза.
— Материал износостойкий и устойчивый к эрозии, подходит для мощных и высоконадежных теплоотводящих конструкций и покрытий.
В целом, к основным преимуществам порошка SiC в области теплоотвода относятся высокая теплопроводность, низкое тепловое расширение, высокая термостойкость, изоляционные свойства, стабильность и высокая наполнительная способность. Это высокоэффективный теплопроводящий наполнитель, который может заменить или быть использован в сочетании с оксидом алюминия в таких областях, как мощные источники питания, электронное управление электромобилями, IGBT-транзисторы, оптические модули и высококачественная электронная упаковка.
