导热材料对比
导热材料对比
导热材料存在的必要性：
由于机械加工无法做出理想化的平整面，因此CPU、芯片等与散热器之间存在很多沟壑或空隙；因空气是热的不良导体，产生的间隙会严重影响散热效率，使散热器的性能大打折扣，甚至无法发挥作用。因此，导热材料便应运而生。
热材料的作用是填充处理器与散热器之间大大小小的沟壑或空隙，增大发热源与散热片的接触面积，减少空气热阻，提高散热效率。
常见导热材料的优缺点：
1、导热胶垫
导热胶垫，用于填充发热器件和散热片或金属底座之间的空气间隙，它们的柔性、弹性特征使其能够用于覆盖非常不平整的表面。热量从分离器件或整个PCB传导到金属外壳或扩散板上，从而能提高发热电子组件的效率和使用寿命。在使用中，压力和温度二者是相互制约的，随着温度的升高，在设备运转一段时间后，会产生软化、蠕变、应力松弛现象，机械强度也会下降，密封的压力降低。
优点：
1、具有安装、测试、可重复使用的便捷性；
2、柔软有弹性，压缩性好，能够覆盖非常不平整的表面；
3、低压下具有缓冲、减震吸音的效果。
4、良好的导热能力和高等级的耐压绝缘；
5、性能稳定，高温时不会渗油，清洁度高。
缺点：
1、厚度和形状预先设定，使用时会受到厚度和形状限制；
2、厚度较高，厚度0.5mm以下的导热硅胶片工艺复杂，热阻相对较高；
3、相比导热硅脂，导热垫片导热系数稍低；
4、相比导热硅脂，导热垫片价格稍高。
2、导热胶带
导热胶带又叫做导热双面胶，由亚克力聚合物与有机硅胶粘剂复合而成；通常应用于功率不高的热源与小型的散热器之间，用来固定LED散热器等。
优点：
1、同时具有导热性能和粘接性能；
2、具有良好的填缝性能；
3、操作简单。
4、一般用于某些发热性较小的电子零件和芯片表面。
缺点：
1、导热系数比较低，导热性能一般；
2、无法将过重物体粘接固定；
3、胶带厚度过厚，与散热片之间无法达成有效传热。
4、不易拆卸，存在损坏芯片和周围器件的风险，不易拆卸彻底。
3. 导热相变材料
导热相变材料，是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程。导热相变材料，导热性能优越，并且改善了微处理器，存储器模块DC/DC转换器和功率模块的可靠性。
优点：
1、可返修，可重复使用，涂覆厚度及形状可按需控制；
2、室温下为固体，但在设备运行期间熔化填补微间隙（不垂流）；
3、导热效果相当于传统导热硅脂，性能更好；
4、极好的硅脂替代品，不存在传统硅脂硅油挥发变干老化的现象。
5、无一般硅脂的溢胶现象。
6、与导热硅脂相比，不存在“充气”效应，长期使用具有高度可靠性；
7、可点胶、丝网印刷、手动涂覆，可完全自动化操作，大幅提高生产量；
8、环保
4、导热硅脂
导热硅脂又叫散热硅脂、导热膏等，是目前应用最广泛的的一种导热介质，形状为膏状液态，它是以硅油为原料，并添加增稠剂等填充剂，在经过加热减压、研磨等工艺之后形成的一种酯状物，该物质有一定的黏稠度，没有明显的颗粒感。可以有效的填充各种缝隙；主要应用环境：高功率的发热元器件与散热器之间。
优点：
1、液态形式，具有良好润湿性；
2、导热性性能好、耐高温、耐老化和防水特性；
3、不溶于水，不易被氧化；
4、具备一定的润滑性和电绝缘性；
5、成本低。
缺点：
1、无法大面积涂抹，不可重复使用；
2、产品长时间稳定性不佳，经过连续的热循环后，会引起液体迁移，只剩下填3、充材料，丧失表面润湿性，最终可能导致失效。
4、由于界面两边的材料热膨胀速率不同，造成一种“充气”效应，导致热阻增加，传热效率降低；
5、液体态，加工时难以控制，易污染其他部件及材料浪费，增加成本。
5. 导热胶
导热胶，又称导热硅胶，是以有机硅胶为主体，添加填充料、导热材料等高分子材料，混炼而成的硅胶，具有较好的导热、电绝缘性能，广泛用于电子元器件。
优点：
1、可固化，具有粘接性能，粘接强度高；
2、固化后呈弹性体，抗冲击、抗震动；
3、固化物具有良好的导热、散热功能；
4、优异的耐高低温性能和电气性能。
缺点：
1、不可重复使用；
2、填缝间隙一般。
6. 导热灌封胶
导热灌封胶，常见的有机硅橡胶体系和环氧体系，有机硅体系软质弹性，环氧体系硬质刚性；可满足较大深度的导热灌封要求，提升对外部震动的抵抗性，改善内部元器件与电路之间的绝缘防水性能。
优点：
1、具备很好的防水密封效果；
2、优秀的电气性能和绝缘性能；
3、固化后可拆卸返修；
缺点：
1、导热效果一般；
2、工艺相对复杂；
3、粘接性能较差；
4、清洁度一般。
无论是哪款导热材料都没有办法满足所有电子设备的需求，多多少少都有它的部分缺点，重点是如何选择适合自身的产品，从而达到所期望的导热效果。
