Silikoonõli soojusjuhtivuse analüüs ja selle mõjutavad tegurid
Silikoonõli põhiomadused
Silikoonõli on teatud tüüpi orgaanilise räni polümeeri tüüp, mis põhineb polüdimetüülsiloksaanil (PDMS), millel on keemiline inerts, lai temperatuurivahemik stabiilsus (-50 kraadi kuni 200 kraadi), madala viskoossuse temperatuuri koefitsiendi ja suurepärane elektriline isolatsioon. Selle soojusjuhtivus on tavaliselt madalam kui metalli või vee oma, kuid seda saab modifikatsiooni abil märkimisväärselt parandada.
Soojusjuhtivuse vahemik
Silikoonõli soojusjuhtivus on tavaliselt vahemikus 0,1–0,2 W/(M · K) ja konkreetset väärtust mõjutavad järgmised tegurid:
Molekulmass ja viskoossus: madala viskoossusega silikooniõli (näiteks 10 CST) soojusjuhtivus on umbes 0,1 W/(M · K) ja suur viskoossus (1000 CST) võib pisut suureneda 0,15 -ni (M · K).
Temperatuur: temperatuuri tõustes suureneb soojusjuhtivus pisut (näiteks 0,12 W/(M · K) 20 kraadi juures ja 0,18 W/(M · K) 100 kraadi juures).
Lisandid: soojusjuhtivate täiteainete (näiteks al₂o₃, ZnO) lisamine võib seda suurendada 0,5–2 W/(M · K), moodustades soojusjuhtiva silikoonmääre või komposiitõli.
Katsemeetodid ja standardid
Soojusjuhtivust mõõdetakse tavaliselt mööduva kuuma traadi meetodil (ASTM D7896) või püsiva kuuma plaadi meetodil (ASTM D5470). Pange tähele, et silikoonõli läbipaistvus võib mõjutada optilise katsemeetodi täpsust.
Soojusjuhtivuse nõuded tööstuse rakendustes
Elektrooniline jahutamine: puhtal silikoonõlil on ebapiisav soojusjuhtivus ja vajalik on täidetud silikoonmääre (näiteks silikoonõli, mis sisaldab BN -i soojusjuhtivusega 1,5 W/(M · K)).
Soojusülekande sööde: kõrgtemperatuuriga süsteemides saab modifitseeritud silikoonõli kasutada vedela faasi soojusülekande stabiilse kandjana.
Andmete viide (tüüpiline väärtus)
Tüüp soojusjuhtivus (w/(m · k)) temperatuuritingimused
Puhas PDMS silikoonõli (50 cst) 0.13 25 kraad
Al₂o₃ täidetud silikoonõli (20%) 0.45 25 kraad
Kõrge fenüül silikoonõli 0.17 100 kraad
Soojusjuhtivuse parandamise viisid
Keemiline modifikatsioon: sisestage molekulidevaheliste jõudude tugevdamiseks polaarrühmad, näiteks fenüül.
Füüsiline segamine: lisage nanodiamond (vähem või võrdne 1% võib suureneda rohkem kui 30%).
Märkus. Silikoonõli soojusjuhtivus on palju madalam kui vee oma (0,6 mass/(m · k)) või mineraalõli (0,15–0,3 W/(M · K)). Kõrgtemperatuuriliste rakenduste korral tuleb selle termilise stabiilsuse ja viskoossuse muutust põhjalikult hinnata.
