À medida que os dispositivos eletrônicos se tornam cada vez mais compactos e potentes, uma gestão térmica eficaz tornou-se essencial para manter desempenho, confiabilidade e vida útil. O calor gerado por LEDs, módulos de potência, componentes semicondutores, eletrônicos automotivos e outros dispositivos eletrônicos deve ser transferido de forma eficiente para longe dos componentes geradores de calor para dissipadores de calor ou sistemas de resfriamento.
No entanto, até superfícies lisas contêm irregularidades microscópicas. Quando dois componentes são montados, pequenos espaços de ar podem permanecer entre eles, aumentando a resistência de contato térmico e reduzindo a eficiência da transferência de calor.
É aqui queMateriais de interface térmica (TIMs)Entra em jogo.
Entre as diferentes soluções TIM,Gel condutor térmico, também conhecido como gel térmico ou preenchimento térmico dispensável, oferece uma combinação de suavidade, conformidade, capacidade de preenchimento de lacunas e condutividade térmica. Ao contrário das almofadas térmicas rígidas, o gel térmico pode se adaptar a superfícies irregulares e acomodar variações na espessura do vão. Também pode ser dispensado diretamente sobre componentes, tornando-o adequado para processos automatizados de fabricação.
Mas o que exatamente é gel condutor térmico? Como ele funciona e como é diferente de graxa térmica ou almofadas térmicas? Mais importante ainda, como escolher o gel térmico certo para sua aplicação?
Neste guia, explicaremos as propriedades, princípios de funcionamento, aplicações, vantagens e considerações de seleção do gel condutor térmico para ajudar você a entender quando e por que ele pode ser usado para gestão térmica.
O gel térmico (também conhecido como gel condutor térmico, gel dissipador de calor, gel de CPU e gel de processador, etc.) é um material termocondutor semelhante a silicone semelhante a gel, formado por mexer, misturar e encapsular resina de silicone, agente de reticulação, preenchimento termicamente condutor e agente de cura.
Ele possui uma parte e duas partes de gel de silicone condutor térmico. Entre eles, o gel térmico de dois componentes é dividido em componentes A e B. O componente A é composto por resina de silicone, agente de reticulação e preenchimento, e o componente B é composto por resina de silicone, catalisador e preenchimento. Depois que os dois são misturados e curados, ele se torna gel de sílica térmica.
Módulos de potência
Módulos IGBT
Iluminação LED
Eletrônica automotiva
Equipamentos de telecomunicações
Fontes de alimentação
Eletrônicos de consumo
CPUs / GPUs
Sistemas de bateria e armazenamento de energia
Equipamentos de controle industrial
Como o gel térmico possui uma grande proporção de preenchimentos termicamente condutores e a viscosidade da borracha é alta, o gel condutor térmico é propenso a bolhas de ar durante a produção e embalagem do tubo de borracha. A geração de bolhas fará com que a borracha solidifice e forme uma cavidade, o que afeta a aparência do gel de transferência de calor e reduz a condutividade térmica.
Se houver bolhas em um componente do gel térmico de dois componentes, isso também afetará a proporção de mistura da cola AB e afetará o desempenho de todos os aspectos do produto.
Durante o teste de dispensação do gel condutor térmico, se a saída da cola for muito pequena, a pressão de extrusão ou a viscosidade do gel condutor de calor forem muito altas, a cola transbordará da extremidade da mangueira. Uma das principais razões é que, no processo de apertar a cola pela tampa da cauda, a cola também aperta a tampa da cauda de forma reversa. Quando a pressão é muito alta, a tampa da cauda não suporta a deformação e transbordamentos. A segunda é que o gel comprime termicamente o tubo de embalagem, o que faz com que ele se deforme e transborde.
| Característica | Gel térmico | Graxa Térmica | Plataforma Térmica |
| Forma | Gel | Pasta | Almofada sólida |
| Preenchimento de lacunas | Excelente | Limitado | Bom |
| Superfícies irregulares | Excelente | Bom | Limitado |
| Dispensação automatizada | Sim | Sim/limitado | Não |
| Força de compressão | Baixo | Baixo | Médio/Alto |
| Flexibilidade de espessura | Alto | Muito alto | Fixado |
| Reestruturação | Depende da formulação | Geralmente fácil | Fácil |
| Aplicação | Automatizado / dispensador | Impressão / revestimento | Montagem manual |
| Melhor para | Lacunas irregulares e produção em massa | Interfaces finas | Lacunas fixas |
O sangramento ou migração de óleo pode contaminar componentes ao redor e afetar a confiabilidade a longo prazo, dependendo da formulação e do ambiente de aplicação.
Embora a almofada térmica tenha longa vida útil, ela possui alta resistência térmica e exige uma pressão de trabalho maior.
O gel térmico combina várias vantagens da graxa térmica e das almofadas térmicas, especialmente no preenchimento de espaços, conformidade e dispensação automatizada. No entanto, a seleção do material ainda deve ser baseada na condutividade térmica, espessura do vagua, requisitos de compressão, comportamento de cura e condições de aplicação.
Gel condutor térmico é uma graxa de silicone misturada com partículas de alta condutividade térmica (como alumina, pó de prata, etc.), e então, através de um processo de tratamento térmico, para cruzar siloxano de baixo peso molecular, formando então um gel.
O preenchimento térmico da lacuna é uma substância em estado de gel entre líquido e sólido. Ela não só possui características de recuperação de forma, forte coesão do material, alta resistência ao calor, boa estabilidade térmica a longo prazo, etc., mas também possui resistência térmica extremamente baixa, como a graxa de silicone condutora termicamente que pode preencher lacunas, e alta aderência.
AntasGel térmico de dois componentesModelo do produto
Gel de dissipação de calor ZS-GF-5299Bé um tipo de gel de silicone de alta condutividade termica que molda uma pasta de dois componentes, que pode ser curado por aquecimento, e tem a característica de que quanto maior a temperatura, mais rápido a cura.
Esse preenchimento térmico não produz subprodutos na reação de cura. É adequado para PC, PP, ABS, PVC e outros materiais e superfícies metálicas, podendo ser usado em ambientes de -40°C a 200°C e atende integralmente aos requisitos das diretivas ROHS e REACH da UE.
Gel térmico de um componente / dois componentes
Condutividade térmica personalizada
Diferentes opções de viscosidade
Diferentes opções de embalagem
Capacidade de P&D
Capacidade de produção
Controle de qualidade
OEM / ODM
Formulação personalizada
Seleção de produtos
Testes de aplicação
Compatibilidade de dispensação
Teste de amostra
Suporte a TDS / MSDS
Procurando um fabricante de gel térmico ou fornecedor de gel condutor térmico? Entre em contato com a Jointas para obter especificações e amostras.
O gel térmico é um material de interface térmica (TIM) macio e conformável usado para melhorar a transferência de calor entre componentes geradores de calor e dissipadores de calor ou outras superfícies de resfriamento. Ela preenche lacunas microscópicas de ar e irregularidades superficiais, ajudando a reduzir a resistência de contato térmico.
O gel condutor térmico pode ser usado em aplicações como eletrônica de potência, iluminação LED, equipamentos de telecomunicações, eletrônicos automotivos, sistemas de controle industrial e outros dispositivos eletrônicos onde é necessária dissipação eficiente de calor.
Não. Gel térmico e graxa térmica são materiais de interface térmica, mas possuem propriedades físicas e características de aplicação diferentes.
A graxa térmica é tipicamente um material semelhante a uma pasta projetada para formar uma camada fina de interface térmica, enquanto o gel térmico geralmente é mais macio e pode ser projetado para preencher lacunas maiores ou irregulares. O gel térmico também pode ser adequado para aplicações de dispensação automatizada onde é necessário um posicionamento controlado de materiais.
O material correto depende de fatores como espessura do vagua, condutividade térmica, viscosidade, método de dispensação, temperatura de operação e requisitos de montagem.
Muitos géis condutores térmicos à base de silicone são formulados para fornecer isolamento elétrico enquanto oferecem boa condutividade térmica. No entanto, o isolamento elétrico é específico de cada formulação e não deve ser assumido para todo gel térmico.
Quando o isolamento elétrico é importante, verifique os dados técnicos do fabricante quanto a propriedades como resistividade de volume, resistência dielétrica e constante dielétrica antes de selecionar um produto.
A principal diferença está na forma física e no método de aplicação.
As almofadas térmicas são materiais sólidos pré-formados com espessura definida, enquanto géis térmicos são materiais macios e descartáveis que podem se adaptar a superfícies irregulares e acomodar variações na espessura do espaço.
O gel térmico pode ser uma opção melhor quando:
A espessura do vão varia ao longo do conjunto
As superfícies de acasalamento são irregulares ou irregulares
É necessária uma quantidade personalizada de material térmico
A distribuição automatizada é preferida
Baixa tensão de montagem é importante
As almofadas térmicas podem ser mais adequadas quando uma espessura fixa e instalação simples são necessárias.
Sim, o gel térmico pode ser projetado para preencher espaços maiores do que a graxa térmica convencional, mas a espessura máxima recomendada da folga depende da formulação específica.
Ao selecionar um preenchimento térmico para folga, considere não apenas a espessura nominal da folga, mas também a viscosidade do material, comportamento de fluxo, características de compressão, comportamento de cura ou secagem, condutividade térmica e estabilidade a longo prazo.
Para aplicações com lacunas relativamente grandes ou variáveis, um gel térmico descartável pode oferecer mais flexibilidade do que uma almofada térmica pré-formada.
Sim. Muitos géis térmicos descartáveis são projetados para dispensação automatizada e podem ser integrados às linhas de produção.
A dispensação automatizada pode ajudar a controlar:
Volume de dispensação
Posição de candidatura
Espessura do material
Consistência de produção
Tempo do ciclo de montagem
No entanto, o desempenho da dispensação depende da viscosidade, reologia, embalagem, características de cura e do equipamento de dispensação utilizado. Recomenda-se avaliar o gel térmico junto com o sistema de distribuição pretendido antes da produção em massa.
Depende do tipo de gel térmico.
Alguns géis térmicos são projetados para permanecer macios e flexíveis após a aplicação, enquanto outros podem passar por cura ou outras alterações nas propriedades físicas. O desempenho a longo prazo depende da formulação, temperatura de operação, condições ambientais e design da aplicação.
Ao avaliar um gel térmico, olhe além da condutividade térmica inicial e considere também sua estabilidade a longo prazo, sangramento de óleo, retração, variação de dureza e resistência à temperatura e exposição ambiental.
Maior condutividade térmica nem sempre significa uma solução melhor para a interface térmica.
A condutividade térmica adequada depende da carga térmica, espessura da interface, temperatura do componente, sistema de resfriamento disponível e requisitos gerais de resistência térmica.
Além da condutividade térmica, considere:
Resistência térmica
Espessura do espaço
Viscosidade e comportamento de dispensação
Faixa de temperatura de operação
Requisitos de isolamento elétrico
Compressão ou tensão mecânica
Confiabilidade a longo prazo
Compatibilidade com os substratos e componentes
Por esse motivo, a condutividade térmica deve ser avaliada juntamente com o sistema completo de gerenciamento térmico, em vez de ser considerada como uma especificação independente.
Ao escolher um fabricante de gel térmico, avalie tanto o próprio material quanto as capacidades técnicas e de produção do fabricante.
Fatores importantes incluem:
Desempenho térmico:O fabricante fornece dados confiáveis sobre condutividade térmica e resistência térmica?
Consistência do produto:O fabricante consegue manter um desempenho estável entre os lotes de produção?
Suporte à aplicação:O fornecedor pode ajudar na seleção de materiais, dispensação e testes de aplicação?
Personalização:A formulação, viscosidade, condutividade térmica, embalagem ou outras propriedades podem ser personalizadas quando necessário?
Controle de qualidade:O fabricante possui procedimentos adequados de teste e controle de qualidade?
Capacidade de produção:O fornecedor pode suportar tanto testes de amostras quanto produção em larga escala?
Documentação:TDS, SDS, relatórios de teste e outros documentos técnicos estão disponíveis?
Capacidade OEM/ODM:O fabricante pode fornecer produtos personalizados ou soluções de marca própria, se necessário?
Para aplicações industriais, geralmente é melhor trabalhar com um fabricante de gel térmico que possa fornecer ambosPerformance de materiais e suporte à aplicação, em vez de escolher um fornecedor apenas com base na condutividade térmica.
A Jointas Chemical fornece soluções de materiais de interface térmica para aplicações eletrônicas e de gestão térmica. Se você está procurando por umFabricante de gel térmico, fornecedor de gel condutor térmico ou preenchimento térmico personalizado, entre em contato com nossa equipe técnica para discutir os requisitos da sua aplicação e solicitar informações sobre produtos ou amostras.