
【化】 electro-and/or heat conductive adhesive
導電導熱膠粘劑(Electrically and Thermally Conductive Adhesive)是一種同時具備導電性、導熱性和粘接功能的特種膠粘劑。它通過填充導電/導熱填料(如金屬顆粒、石墨烯、碳納米管等)于聚合物基體中制成,在電子封裝、熱管理等領域具有關鍵作用。
漢英對照
複合功能
區别于傳統絕緣膠粘劑,其通過功能性填料形成導電路徑和熱傳遞通道,實現"電-熱-機械"三合一性能,用于需同時解決電氣連接、散熱與結構固定的場景。
導電機制
填料(如銀粉、銅粉)在基體中形成滲流網絡,當填料濃度超過滲流阈值(Percolation threshold) 時,電子可定向遷移。電導率(σ)滿足:
$$ sigma propto (p - p_c)^t $$
其中 ( p ) 為填料體積分數,( p_c ) 為滲流阈值,( t ) 為臨界指數。
導熱機制
高導熱填料(如氮化硼、金剛石)通過聲子傳遞降低界面熱阻,熱導率(k)與填料取向、界面耦合度相關,符合有效介質理論(Effective Medium Theory)。
典型配方
組分 | 常見材料 | 作用 |
---|---|---|
基體樹脂 | 環氧樹脂、有機矽 | 提供粘接與成膜性 |
導電填料 | 銀片(80-90wt%)、鍍銀銅球 | 建立導電路徑 |
導熱填料 | 氧化鋁(Al₂O₃)、氮化鋁(AlN) | 增強熱擴散效率 |
電子工業
新能源領域
動力電池模組中粘接電芯與散熱闆,導熱系數需>3 W/m·K(GB/T 33926-2017)。
當前研究聚焦于納米填料定向排布(如磁場誘導取向)以提升雙導效率,以及開發低溫固化配方避免熱敏元件損傷(ACS Applied Materials & Interfaces, 2023)。
來源說明
導電導熱膠粘劑通常指同時具備導電和導熱功能的膠粘材料,但在實際應用中,這兩類性能往往通過不同配方實現。以下是分項解釋:
定義:以膠粘劑為基體,通過添加導電填料(如金屬粉、炭纖維等)賦予導電性能的材料。
特性:
應用:厚膜集成電路、電子元件封裝、傳感器等。
定義:以有機矽、環氧樹脂等為基質,添加導熱填料(如金屬氧化物)制成的膠粘劑,用于散熱管理。
特性:
應用:電子設備散熱、新能源電池熱管理、LED燈具封裝等。
目前主流産品中,導電和導熱功能通常分開實現。若需同時滿足,需在膠粘劑中複合導電與導熱填料,但可能因填料沖突導緻性能折衷。例如,金屬粉雖導電但可能降低導熱效率,而陶瓷填料導熱性好卻不導電。此類複合型膠粘劑在特殊領域可能有研究,但尚未廣泛普及。
如需更詳細的技術參數或應用案例,可參考權威來源如、2、3、9。
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