Le proprietà della polvere di allumina sferica
La polvere di allumina sferica presenta i seguenti vantaggi significativi come materiale termoconduttivo rispetto ad altre forme di allumina (come particelle irregolari, scaglie o fibre). In particolare, è indicata per l’impiego in materiali compositi termoconduttivi (come grasso siliconico termoconduttivo, materie plastiche, ceramiche, ecc.).
Ecco le proprietà della polvere di allumina sferica:
1. Maggiore conduttività termica
Percorso a bassa resistenza termica: le particelle sferiche possono formare una pila più densa nella matrice, riducendo la resistenza termica dell’interfaccia e trasferendo efficacemente il calore attraverso i punti di contatto delle sfere.
Conduttività termica isotropa: la struttura sferica distribuisce uniformemente il percorso di conduttività termica, evitando la resistenza termica locale irregolare causata dalle differenze di orientamento delle particelle irregolari.
2. Ottimo riempimento e fluidità
Elevata densità di riempimento: le particelle sferiche raggiungono una maggiore velocità di riempimento (fino al 70% o più) grazie a vantaggi geometrici (come l’impaccamento più denso), riducono la percentuale di materiali della matrice e migliorano la conduttività termica complessiva.
Lavorazione a bassa viscosità: le particelle sferiche hanno una buona fluidità e sono più facili da disperdere nei polimeri (come resine epossidiche e silicone), riducendo bolle e vuoti, e sono adatte per stampaggio a iniezione, rivestimento e altri processi.
3. Ottimizzazione delle proprietà meccaniche
Bassa concentrazione di stress: la struttura sferica evita danni alla matrice causati da spigoli vivi (come la lacerazione del silicone) e migliora la flessibilità e la durata del materiale composito.
Maggiore resistenza meccanica: le particelle sferiche uniformemente disperse possono migliorare la resistenza a compressione e taglio dei materiali compositi (come le guarnizioni termoconduttive).
4. Vantaggi dell’interconnessione delle interfacce
Minor numero di difetti: la superficie sferica è liscia, con un’ampia area di contatto con la matrice e meno difetti all’interfaccia, riducendo la diffusione dei fononi (fondamentale per la conduttività termica) e migliorando l’efficienza di conduzione termica dell’interfaccia.
Compatibilità con modifiche superficiali: le particelle sferiche sono più facili da migliorare in termini di compatibilità con matrici organiche attraverso trattamenti come gli agenti accoppianti silanici.
5. Adattabilità dello scenario applicativo
Dissipazione del calore per dispositivi elettronici: utilizzata per LED ad alta potenza e materiali di interfaccia per la dissipazione del calore (TIM) della CPU, che richiedono bassa resistenza termica ed elevata affidabilità.
Requisiti di leggerezza: rispetto ai riempitivi metallici (come argento e alluminio), l’allumina sferica è isolante e ha una bassa densità, adatta all’elettronica aerospaziale.
Stampaggio di precisione: le particelle sferiche sono adatte per la stampa 3D di ceramiche termoconduttive o per parti stampate a iniezione ad alta precisione (come gli alloggiamenti per la dissipazione del calore).
In breve, la polvere di allumina sferica è diventata il riempitivo preferito per i materiali isolanti ad alta conduttività termica grazie alle sue caratteristiche geometriche e proprietà fisiche, soprattutto nel campo dell’elettronica che richiede un’efficace dissipazione del calore e affidabilità.
