三、碳纤维的定向排序导热垫片的碳纤维的取向程度偏低会形成碳纤维填充而导热率无法上升的缺陷 。 为了提高导热垫片的导热率 , 现在通常是利用电场取向、磁场取向 , 或者挤出取向的方式对碳纤维进行定向排序 。
1、电场取向通过对碳纤维施加外电场 , 使碳纤维沿竖直方向取向 。 这种方法需要较强的电场强度且工艺较为复杂 。
2、磁场取向利用碳纤维的反磁性性质 , 在磁场作用下 , 碳纤维发生转向 , 使碳纤维在硅橡胶垫片的厚度方向上定向排列 。 此方法制备工艺较为复杂 , 制造成本较高 。 目前导热系数为20~30W/mK的导热垫片基本采用这种方法 。
3、挤出取向利用挤出剪切力使碳纤维在流速方向上取向 , 保持挤出的碳纤维预备料在挤出过程中流速均匀 , 增加碳纤维在挤出流道后获得更好的取向 。 事实上 , 挤出流速较难保持一致 , 一般会呈现中间流速快 , 贴壁的部分流速较慢 , 影响碳纤维的取向 。
图 碳纤维导热垫片 , 来源:嘉兴超维总的来看 , 制备碳纤维导热垫片的难点包括碳纤维粉体长度精准控制、纤维取向控制、结构优化以及低成本化等 。 目前 , 开发的碳纤维导热垫片导热系数可达到15~70W/mK , 若优化制造工艺有望达到80~100W/mK , 在5G手机、笔记本电脑、VR/AR、通信设备、汽车电子以及其他对于散热要求极高的电子设备发热元器件等领域将得到广泛应用 。
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