介電常數對導熱硅膠片性能的影響
近期有個做新能源電動車驅動器的客戶因為對導熱材料不熟悉遂問了導熱硅膠片介電常數這個物理參量。我們用相應的儀器給客戶做了測試如下結果請參考:
GLPOLY的測試的料號是XK-P20,5MM的一個導熱硅膠片。此款導熱硅膠片是現在量產在新能源汽車動力電池上出貨量最大的一款導熱墊片,各種測試項目也要準備的非常的齊全??蛻粢话阋馁Y料也比較多,GLPOLY用設備分別做好這些測試,記錄好數據并且存檔,以備客戶審廠要查驗和現場測試數據給客戶看?,F在做的這個測試是按照標準測試方法:ASTMD 150 。在23℃,51%的濕度,測試頻率25.2MHZ情況下測試的結果。測試了三組。然后取的平均值為5.57。
硅膠有不同的用途和組成成份。不同的硅膠因為其制成方法的不同而形成不同的微孔結構。導熱硅膠片的化學組成和物理結構決定了它具有許多其他同類材料難以取代的特點:吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、并且有較高的機械強度等。不同用途的硅膠有不同的介電常數,在電氣行業中所用的高介電常數硅膠的介電常數高達(1KHZ)20-30;電子領域內目前主流散熱器所用導熱硅膠片的介電常數都大于5.1。
介電常數的釋義:介電常數是相對介電常數與真空中絕對介電常數乘積。如果有高介電常數的材料放在電場中,電場的強度會在電介質內有可觀的下降。理想導體的相對介電常數為無窮大,因為導體中內部場強總為零,而且由于無窮大的電導率導致趨膚深度為零,導體內形成電磁屏蔽。
介電常數的簡單計算:介電常數(又稱電容率),以ε表示,ε=εr*ε0,ε0為真空絕對介電常數,ε0=8.85*10^(-12) C^2/(N*M^2)。需要強調的是,一種材料的介電常數值與測試的頻率密切相關。剛剛我們那個實驗測試的頻率為25.2MHZ。另外溫度對介電常數也是有影響的,具體可以參考以下曲線圖,是專門研究材料的人上傳的。剛剛我們前面的實驗測試溫度是在23℃,51%的濕度下測試的。
介電常數的虛部與介質的電導率有關系,電導率越大損耗虛部也越大。
ε=ε‘+iσ/ω
ε‘為實介電系數
σ為介質電導率
ω為電磁波的角頻率
經典的描述為:介電常數是復數量,實部代表電容率,虛部代表損耗,虛部和電導有關,虛部越大,電導率越大,絕緣性能越差。但都是絕緣體它不導電的,是介電材料。
介電常數的作用:根據物質的介電常數可以判別高分子材料的極性大小。通常,相對介電常數大于3.6的物質為極性物質;相對介電常數在2.8~3.6范圍內的物質為弱極性物質;相對介電常數小于2.8為非極性物質。
對于導熱硅膠片來說,一般介電常數越大,導熱系數越高,即導熱效果越好。