セラミックフィラーが熱伝導性材料に適しているのはなぜですか?

熱伝導材料は、加熱部品とヒートシンクの間に充填され、高い熱伝導性と優れた電気絶縁性の両方が求められます。材料の熱伝導率は、その微粒子の運動と密接に関連しています。熱伝導は主に、電子伝導、光子伝導、フォノン伝導の3つのメカニズムによって起こります。金属材料は、主に自由電子によって熱伝導を行います。光子熱伝導は主に透明ガラス材料に用いられます。ポリマーおよびセラミック材料は、主にフォノンを介して熱を伝導します。しかし、ポリマー分子鎖のランダムな絡み合い、分子量の多分散性、そして分子鎖の振動によるフォノンの散乱により、固有の熱伝導率は非常に低くなります。

したがって、ポリマー/セラミック複合材料における熱伝導は、主にセラミックフィラーを担体として利用します。結晶構造内の原子間の相互作用は、単純に質量-バネ系として説明できます。これにより、原子は最小ポテンシャルエネルギー付近で振動し、格子波を発生させます。この格子波がフォノン伝導を可能にし、より効率的に熱を伝達します。

高い熱伝導率を実現するには、熱伝導材料内のセラミックフィラーが互いに接触し、積み重なり、ポリマーマトリックス全体に連続したネットワークを形成する必要があります。熱の大部分はこのネットワークを介して伝達され、ポリマー複合材料の熱伝導率を大幅に向上させます。

しかし、フィラーの配合量が多すぎると、フィラー粒子が凝集し、粒子間に空隙が生じます。空気の熱伝導率は極めて低い（わずか0.0257 W·m⁻¹·K⁻¹）ため、システム全体の熱伝導率が低下します。さらに、マトリックスの流動性の低下、性能の不安定化、塗布時の分離性といった問題が発生する可能性があります。

厦門ジュチテクノロジー株式会社について

その 窒化アルミニウムフィラー 厦門Juciテクノロジー株式会社のこの製品は、高い熱伝導性と電気絶縁性を備え、樹脂またはプラスチック複合材料の放熱性を大幅に向上させるように設計されています。その優れた性能は熱管理にとどまらず、業界をリードする耐加水分解性と耐老化性を備え、耐久性を向上させています。

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