Resina epóxi versus silicone: o choque entre "resistência à temperatura" e "propriedades materiais" dos géis de encapsulamento condutores térmicos

Em dispositivos eletrónicos de alta potência, como veículos de nova energia, estações base 5G e fontes de alimentação industriais,A dissipação de calor e a resistência à temperatura determinam diretamente a vida útil e a confiabilidade dos produtosComo os dois principais materiais de encapsulamento condutores térmicos, a resina epóxi e o silicone têm desempenhos significativamente diferentes em ambientes de temperatura adversos.Este artigo explora a verdade deste confronto "frio e fogo" de três aspectos: resistência à temperatura, características dos materiais e cenários de aplicação.

1Resistência térmica:
Resina epoxi: núcleo duro a alta temperatura, propenso a rachaduras a baixa temperatura
A sua principal vantagem reside na sua estabilidade em ambientes de alta temperatura: após o curado, a sua temperatura de funcionamento varia de -45°C a 180°C.Forma uma estrutura de rede tridimensional com um elevado grau de ligação cruzadaÉ adequado para luminárias exteriores, dispositivos de ignição de automóveis e outras aplicações de alta temperatura.
Fraqueza crítica: fraca resistência ao choque térmico. Durante os ciclos de temperatura rápidos de -45°C a 130°C, a resina epóxi é propensa a desenvolver microfissuras devido ao acúmulo de tensão térmica,que resultam numa diminuição do desempenho à prova de umidade.
Organosilicio: Elastómero de amplo intervalo de temperatura, resistente ao frio e ao calor
A gama de aplicações do composto de potagem com condutividade térmica de silício orgânico é de -45°C a 200°C.A espinha dorsal silício-oxigênio do composto dá ao material uma temperatura de transição de vidro muito baixa, permitindo que permaneça elástico a baixas temperaturas e absorva a tensão causada pela expansão e contração térmicas.
Valor acrescentado: A estrutura hidrofóbica silício-oxigénio do organosilicio permite-lhe ter propriedades inerentes à resistência à umidade.A taxa de atenuação da resistência ao isolamento num ambiente úmido é apenas 1/3 da da resina epóxi.

2Características do material:
A condutividade térmica do composto de revestimento de resina epóxi varia de 1,2 a 4,5 W/m·K. Tem excelente operabilidade, desempenho de adesão, baixa taxa de encolhimento, baixa viscosidade, fácil emissão de gases,boa resistência aos solventes, propriedade impermeável, tempo de trabalho longo e excelente resistência a choques térmicos.
O adesivo térmico isolante e de vedação de silício orgânico tem uma condutividade térmica que varia de 0,6 a 3,5 W/m·K. Possui excelentes propriedades de isolamento e a sua principal vantagem reside em:condução de calor rápida: O enchimento esférico de nitruro de boro forma uma rede tridimensional de condução térmica e o caminho de transferência de calor é 30% mais curto do que o da resina epóxi;O processo de cura por moldagem ou desinfecção por vácuo pode eliminar mais de 99% das bolhas, evitando pontos de resistência ao calor; após o curado, forma um elastómero com dureza Shore A entre 15 e 65,que podem absorver vibrações mecânicas e evitar que os componentes sejam danificados devido ao esforço térmico.

3. Cenários de aplicação:
Composto de potaria de resina epoxi: cenários aplicáveis: ambiente de temperatura ambiente, requisitos elevados de resistência mecânica e aqueles que não requerem manutenção frequente,como dispositivos de ignição de automóveis, sensores e transformadores de tipo anel.
Isolamento térmico e adesivos de vedação de silício orgânico: cenários aplicáveis: ambientes de alta temperatura e humidade, vibrações de alta frequência,e sistemas eletrónicos complexos que exigem uma rápida dissipação de calor, tais como baterias de veículos de energia nova, amplificadores de potência de estações base 5G e inversores fotovoltaicos.