导热硅胶材料生产的具体流程涵盖原材料准备、混合与制备、成型、固化与后处理、质量检测五大核心环节,各环节需控制以确保材料性能稳定。以下是详细介绍:
原材料准备:
硅胶基材:普通有机硅胶的导热系数通常较低(约0.2W/m·K),需通过添加导热填料提升性能。
导热填料:常用金属氧化物(如Al?O?、MgO)和金属氮化物(如SiN、AlN、BN),填料的热导率受粒径分布、形态、界面接触及分子结合程度影响。纤维状或箔片状填料导热效果更优。
辅助材料:包括阻燃剂、固化剂、着色剂等,需根据配方准确称量。
预处理:生胶需在60-70℃烘房软化后切胶破胶;块状配合剂(如石蜡)需粉碎;液态配合剂(如松焦油)需加热熔化、蒸发水分并过滤杂质;粉状配合剂需筛选机械杂质。
混合与制备:
准确配比:将硅胶基材与导热填料按配方比例混合,确保导热性能一致。
均匀搅拌:采用高速混合设备(如高速分散机或行星搅拌机)搅拌,分散线速度可达12-20m/s,真空度0.05-0.10MPa,温度130-150℃,搅拌时间30-40分钟,防止气泡生成并保持填充物颗粒均匀分布。
脱泡处理:混合后物料进行真空脱泡,去除微小气泡以确保产品密实度和导热性。
成型:
压延成型:将搅拌好的原料倒入进料口,上下两层离型膜作为承载膜,经两辊压延至合适厚度后进入隧道烘箱高温成型。
挤压成型:适用于较厚产品,通过挤压实现厚度控制。
厚度控制:成型过程中需调控厚度,误差通常控制在微米级别,以满足不同应用场景需求(如智能手机散热需薄至0.2mm,大功率设备需较厚硅胶片)。
固化与后处理:
高温固化:通过加热或加压使硅胶基材与导热填充物形成稳固化学键,提升材料分子结构稳定性、抗压性和耐久性。
二次硫化:液态硅胶在一阶段加热成型后交联密度不足,需进一步硫化反应以增强拉伸强度、回弹性、硬度、溶胀程度、密度及热稳定性。
切割与修整:固化后硅胶片按客户需求切割修整,确保尺寸精度及边缘平整光滑,避免安装时损坏元器件。
质量检测:
导热性能测试:检测导热系数是否符合规格要求。
厚度测量:使用精 密设备检测厚度一致性。
机械性能检测:测试抗压性、拉伸强度、弹性恢复等性能。
其他检测:包括耐温范围、体积电阻率、耐电压、阻燃性、抗拉强度、硬度等项目,确保产品符合标准(如阻燃性需达到UL94-V0级,并符合欧盟ROHS指令和REACH认证要求)。