Les propriétés de la poudre d’alumine sphérique
La poudre d’alumine sphérique présente des avantages significatifs en tant que matériau thermoconducteur par rapport aux autres formes d’alumine (particules irrégulières, paillettes ou fibres), notamment dans les matériaux composites thermoconducteurs (graisses silicones thermoconductrices, plastiques, céramiques, etc.).
Voici les propriétés de la poudre d’alumine sphérique :
1. Conductivité thermique plus élevée
Faible résistance thermique : Les particules sphériques forment un empilement plus dense dans la matrice, réduisant ainsi la résistance thermique de l’interface et permettant un transfert thermique efficace par les points de contact des sphères.
Conductivité thermique isotrope : La structure sphérique assure une répartition uniforme de la conductivité thermique, évitant ainsi les irrégularités de résistance thermique locales dues aux différences d’orientation des particules irrégulières.
2. Excellent remplissage et fluidité
Densité de remplissage élevée : Les particules sphériques atteignent un taux de remplissage plus élevé (jusqu’à 70 % ou plus) grâce à leurs avantages géométriques (comme un remplissage plus dense), réduisent la proportion de matériaux matriciels et améliorent la conductivité thermique globale.
Traitement à faible viscosité : Les particules sphériques présentent une bonne fluidité et sont plus faciles à disperser dans les polymères (tels que les résines époxy et le silicone), réduisant ainsi les bulles et les vides, et conviennent au moulage par injection, au revêtement et à d’autres procédés.
3. Optimisation des propriétés mécaniques
Faible concentration de contraintes : la structure sphérique évite d’endommager la matrice par des arêtes vives (comme la déchirure du silicone) et améliore la flexibilité et la durabilité du matériau composite.
Résistance mécanique améliorée : la dispersion uniforme des particules sphériques améliore la résistance à la compression et au cisaillement des matériaux composites (comme les joints thermoconducteurs).
4. Avantages du collage d’interface
Moins de défauts : La surface sphérique est lisse, avec une grande surface de contact avec la matrice et moins de défauts d’interface, ce qui réduit la diffusion des phonons (élément clé de la conductivité thermique) et améliore l’efficacité de la conduction thermique de l’interface.
Compatibilité des modifications de surface : Les particules sphériques sont plus faciles à améliorer la compatibilité avec les matrices organiques grâce à des traitements tels que les agents de couplage au silane.
5. Adaptabilité du scénario d’application
Dissipation thermique des dispositifs électroniques : Utilisée pour les LED haute puissance et les matériaux d’interface de dissipation thermique (TIM) des processeurs, elle requiert une faible résistance thermique et une grande fiabilité.
Exigences de légèreté : Comparée aux charges métalliques (comme l’argent et l’aluminium), l’alumine sphérique est isolante et présente une faible densité, ce qui la rend adaptée à l’électronique aérospatiale.
Moulage de précision : Les particules sphériques conviennent à l’impression 3D de céramiques thermoconductrices ou de pièces moulées par injection de haute précision (comme les boîtiers de dissipation thermique).
En bref, la poudre d’alumine sphérique est devenue la charge préférée pour les matériaux isolants à haute conductivité thermique en raison de ses caractéristiques géométriques et de ses propriétés physiques, en particulier dans le domaine de l’électronique qui nécessite une dissipation thermique efficace et une fiabilité.
