Siliziumkarbidpulver für Wärmeleitfähigkeit und Wärmeableitung
Siliciumcarbid (SiC)-Pulver ist ein häufig verwendetes High-End-Pulver in wärmeleitenden Füllstoffen und Wärmeableitungsmaterialien. Seine wichtigsten Leistungsmerkmale sind hohe Wärmeleitfähigkeit, geringe Wärmeausdehnung, hohe Stabilität, hohe Isolationsfähigkeit und einfache Verarbeitbarkeit, insbesondere folgende:
1. Hohe Wärmeleitfähigkeit, die die von Aluminiumoxid weit übertrifft.
– Die theoretische Wärmeleitfähigkeit kann 200–490 W/(m·K) erreichen (es gibt geringfügige Unterschiede zwischen verschiedenen Kristallformen; die Wärmeleitfähigkeit von Siliciumcarbid in der Alpha-Phase ist höher als die der Beta-Phase).
In praktischen Anwendungen als Füllstoff ist seine Wärmeleitfähigkeit deutlich höher als die von Aluminiumoxid (Al₂O₃). Die Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit von Verbundwerkstoffen ist bei gleichem Füllstoffgehalt noch deutlicher.
2. Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient, gute Kompatibilität mit Halbleitern/Keramiken
Der lineare Ausdehnungskoeffizient beträgt ungefähr 3,5–4,5 × 10⁻⁶ /℃.
Es ähnelt Siliziumchips, Keramiksubstraten und Gehäusen aus Aluminium-Silizium-Carbid (AlSiC). Es weist geringe thermische Spannungen und eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit auf und ist nicht anfällig für Risse durch Temperaturwechsel.
3. Extrem hohe chemische Stabilität und hohe Temperaturbeständigkeit
– Es behält seine strukturelle Stabilität bei Temperaturen von 800℃ oder sogar höher, ohne dass es zu Zersetzung oder Verschlechterung kommt.
Es ist beständig gegen Säuren, Laugen und Oxidation und reagiert bei hohen Temperaturen nicht mit Harzen oder Metallen. Daher eignet es sich für Anwendungen mit hoher Wärmeableitung und in Hochleistungsgeräten.
4. Gute elektrische Isolierung, ohne die elektrische Sicherheit zu beeinträchtigen
– Hochreines SiC-Pulver weist einen hohen spezifischen Widerstand auf und wird daher als halbisolierendes/isolierendes Füllmaterial eingestuft.
Es verbessert die Wärmeleitfähigkeit, ohne die Isolierleistung zu beeinträchtigen. Daher eignet sich SiC-Pulver für den Einsatz in isolierenden, wärmeleitenden Klebstoffen, Wärmeleitpads und Vergussmassen.
5. Hohe Härte und Verschleißfestigkeit, geeignet für Langzeitbetriebsbedingungen
Die Mohshärte beträgt ungefähr 9,5 und liegt damit nahe an der von Diamant.
– Das Material ist verschleißfest und erosionsbeständig und eignet sich für Hochleistungs- und hochzuverlässige Wärmeableitungsstrukturen und -beschichtungen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kernvorteile von SiC-Pulver im Bereich der Wärmeableitung in seiner hohen Wärmeleitfähigkeit, geringen Wärmeausdehnung, hohen Temperaturbeständigkeit, Isolationsfähigkeit, Stabilität und hohen Füllkapazität liegen. Es handelt sich um einen leistungsstarken, wärmeleitenden Füllstoff, der Aluminiumoxid in Anwendungen wie Hochleistungsnetzteilen, der elektronischen Steuerung von Elektrofahrzeugen, IGBTs, optischen Modulen und hochwertigen Elektronikgehäusen ersetzen oder mit diesem kombinieren kann.
