De afgelopen jaren hebben de elektronica-, nieuwe energie-, halfgeleider- en hoogwaardige apparatuurindustrieën zich snel ontwikkeld en gemoderniseerd.aluminiumoxide keramiekAls belangrijk isolatie- en warmteafvoerend materiaal hebben deze materialen veel aandacht gekregen in de industrie vanwege hun thermische eigenschappen. De thermische geleidbaarheid bepaalt direct de warmteafvoerefficiëntie en de betrouwbaarheid op lange termijn van componenten en dient als een belangrijke indicator voor materiaalselectie, procesoptimalisatie en kwaliteitscontrole. Dit artikel beschrijft systematisch het bereik van de thermische geleidbaarheid vanaluminiumoxide keramiek, de factoren die hierop van invloed zijn, en de nationale standaard testmethoden.
I. Typisch bereik van de thermische geleidbaarheid van aluminiumoxidekeramiek
De thermische geleidbaarheid vanaluminiumoxide keramiekis sterk gerelateerd aan zuiverheid, dichtheid, korrelgrootte en het sinterproces. De meest voorkomende kwaliteiten bij kamertemperatuur (25℃) zijn als volgt:
92% aluminiumoxide keramiek: circa 18 W/(m·K)
95%/96% aluminiumoxidekeramiek: 24–28 W/(m·K)
99%hoogzuiver aluminiumoxide keramiek: 30–35 W/(m·K)
Ultrazuiver, dicht keramiek (≥99,9%): tot 35 W/(m·K)
Deze waarde is veel hoger dan die van gewone epoxysubstraten (ongeveer 0,3 W/(m·K)), terwijl de uitstekende elektrische isolatie behouden blijft. Daardoor is het het materiaal bij uitstek voor krachtige apparaten, keramische substraten, thermische pads en halfgeleidercomponenten.
II. Drie gezaghebbende testmethoden voor thermische geleidbaarheid (conform nationale normen)
De industrie maakt doorgaans gebruik van stationaire en transiënte methoden. De testprocedures zijn gestandaardiseerd met traceerbare gegevens en voldoen aan de eisen van fabrieksinspectie en certificering door derden.
1. Laserflitsmethode (gangbare, zeer nauwkeurige methode)
Standaardreferenties: GB/T 22588, GB/T 39862-2021
Toepasselijke monsters: Keramiek met hoge thermische geleidbaarheid, dunne platen, substraten
Kenmerken: Contactloos, snelle tests, hoge precisie, breed temperatuurbereik
Principe: Het vooroppervlak van het monster wordt verwarmd door een laserpuls en de temperatuurstijging aan de achterzijde wordt gedetecteerd met infraroodstraling. De thermische diffusiviteit wordt berekend en de thermische geleidbaarheid wordt verkregen door deze te combineren met de dichtheid en de soortelijke warmtecapaciteit.
2. Methode met gloeidraad
Standaardreferenties: GB/T 5990-2021
Toepasselijke monsters: Massieve keramiek, vuurvaste keramiek
Kenmerken: Volwaardige apparatuur, snelle tests, geschikt voor steekproefsgewijze inspectie.
3. Methode met stationaire warmtestroommeter / Methode met bewaakte hete plaat
Standaardreferenties: GB/T 10295
Toepasselijke voorbeelden: Materialen met een gemiddelde en lage thermische geleidbaarheid, dikke platen, isolerende constructieonderdelen
Kenmerken: Stabiele gegevens, goede herhaalbaarheid, traditionele referentiemethode
III. Industriële waarde en toepassingsoriëntatie
Nauwkeurige controle van de thermische geleidbaarheid kan de volgende zaken aanzienlijk verbeteren:
Warmteafvoerefficiëntie van vermogensmodules, 5G-basisstations en LED's
Thermische stabiliteit van nieuwe energie-accupakketten en elektrische aandrijfsystemen
Betrouwbaarheid en levensduur van halfgeleiderholtes en keramische substraten
Door de zuiverheid te verbeteren, de sintering te optimaliseren en de korrelgrootte te verfijnen, kunnen bedrijven de thermische geleidbaarheid stabiel binnen het gewenste bereik houden, wat de verbetering van hoogwaardige productieprocessen ondersteunt.
