Tableau de chargement des charges BN : viscosité par rapport à la conductivité thermique de 20 à 60 % en volume

Le BN sphérique dans le silicone présente une courbe abrupte : 30 % en volume fournissent 2,5 W/mK à 12 Pa.s, 45 % en volume atteint 5,3 W/mK à 110 Pa.s et 55 % en volume donnent 7,9 W/mK à 1 400 Pa.s — un gain de conductivité de 3 fois pour une pénalité de viscosité de 13 fois. C'est pourquoi le pourcentage de charge de nitrure de bore par rapport aux données de conductivité thermique est plus important que n'importe quelle fiche technique ponctuelle : la fenêtre utile n'est jamais l'endroit où la conductivité est la plus élevée, mais l'endroit où la pompe se déplace encore. Vous trouverez ci-dessous la courbe complète de 20 à 60 % en volume, le piège en pourcentage en poids qui fait que deux fournisseurs ne sont pas d'accord sur le même chiffre, et la charge qui fonctionne réellement pour la graisse, le remplissage d'espace, le tampon et l'enrobage.

XHT (Jiangsu Xinhetong New Material Technology Co., Ltd.) mesure ces courbes sur les qualités de production, et son laboratoire de recherche et développement de nouvelles technologies de matériaux rapporte le k et la viscosité sur le même lot plutôt que d'extrapoler à partir d'un modèle.

1. À quoi ressemble réellement la courbe de charge de 20 à 60 % en volume ?

La conductivité augmente lentement jusqu'à environ 35 % en volume, puis grimpe de manière presque linéaire jusqu'à 9,4 W/mK à 60 % en volume, tandis que la viscosité augmente de façon exponentielle à partir de la première particule et franchit la limite de distribution de 400 Pa·s près de 50 % en volume. Cette forme est la raison pour laquelle le pourcentage de charge de nitrure de bore par rapport aux données de conductivité thermique doit être lu comme une paire de courbes, et non une seule : un fournisseur citant k sans la viscosité correspondante oublie la moitié qui décide si la formulation peut être fabriquée. Les deux courbes se croisent là où se trouvent les formulations pratiques, et ce point de croisement constitue tout le problème de conception.

Deux caractéristiques expliquent la plupart des arguments de formulation. Premièrement, la courbe de conductivité est convexe : les premiers 35 % en volume achètent 3,3 W/mK, tandis que les 15 derniers % en volume en ajoutent 4,6 supplémentaires. Une charge inférieure à 30 % en volume représente principalement un coût de viscosité. Deuxièmement, la viscosité est exponentielle et non linéaire : passer de 45 à 50 % en volume multiplie la viscosité par 3,5, ce qui correspond au point où l'équipement de distribution, et non la chimie, fixe la limite.

Le piège du pourcentage de poids

Les fournisseurs citent % en poids ; la physique fonctionne au vol%. Étant donné que le BN a une densité de 2,2 g/cm³ contre 3,9 pour l'alumine, les mêmes 60 % en poids signifient 40 % en volume de BN mais seulement 30 % en volume d'alumine — donc un acheteur comparant des systèmes « remplis à 60 % en poids » compare deux chargements différents. C'est la raison la plus courante pour laquelle deux laboratoires signalent un k différent pour ce qui ressemble à une formulation, et pourquoi une allégation « 60 % en poids de BN, 6,6 W/mK » doit être lue comme une qualité bimodale à environ 50 % en volume, et non comme une qualité unimodale à 40.

L'emballage bimodal déplace la courbe vers la droite. L'ajout de 20 à 25 % de fines à un cinquième du D50 augmente le plafond de remplissage d'environ 60 à 68 % en volume, ce qui permet d'acheter environ 1 W/mK à viscosité inchangée. Le laboratoire de classification qui coupe le BN à D50 20 µm classe également la fabrication de produits céramiques spéciaux en perles de 30 à 200 µm sur le même instrument, de sorte que les fenêtres de taille sont mesurées et non supposées.

✅ Conclusion : en dessous de 35 % en volume, vous achetez de la viscosité, pas de la conductivité ; les rendements ne commencent qu'au-dessus.

2. Quelle est la charge optimale de nitrure de bore dans la graisse thermique silicone ?

45 à 50 % en volume — environ 65 à 69 % en poids — est l'optimum pratique pour la graisse thermique dispensable : elle fournit 5,3 à 6,5 W/mK tout en restant sous le plafond de 400 Pa·s toléré par la plupart des distributeurs. En dessous de 40 % en volume, la formulation laisse 1 à 2 W/mK sur la table ; au-dessus de 52 % en volume, le composé cesse de se comporter comme une graisse et commence à se comporter comme une pâte qui a besoin de chaleur et de pression.

La viscosité du composite époxy nitrure de bore à 40 % en volume est un chiffre différent de celui du boîtier en silicone - environ 25 à 40 Pa·s au lieu de 55 - car la base époxy est plus fine et l'agent de couplage change de mouillage. Cette viscosité plus faible explique pourquoi l'enrobage époxy peut fonctionner à 45 % en volume, là où une graisse silicone ne le peut pas : le plafond est fixé par le support, pas par le mastic.

Quatre leviers qui déplacent la courbe sans modifier la charge

1. Mélange bimodal — un mélange personnalisé 5:1 de 20 µm et 4 µm achète 1 W/mK à viscosité constante, ou réduit la viscosité de 40 % à k constant.

1. Traitement de surface : une couche de silane ou de titanate diminue la viscosité de 20 à 35 % à 50 % en volume en brisant la friction charge-charge.

1. Distribution à chaud : l'exécution du composé à 60 - 70 °C réduit la viscosité d'environ 5 fois, ce qui permet d'atteindre 52 à 55 % en volume sur l'équipement existant.

1. Forme – sphérique sur plaquette vaut plus de 10 % en volume de charge à viscosité égale, car les plaquettes s’aplatissent et se gélifient tôt.

Séquence pratique : fixez d'abord le plafond de viscosité de votre distributeur, puis lisez la charge maximale sur le tableau, puis décidez si le traitement bimodal ou de surface achète le 1 W/mK supplémentaire. Le faire dans l’autre ordre produit une formulation qui passe le laboratoire et arrête la ligne.

✅ Conclusion : définissez d'abord le plafond de viscosité, puis lisez la charge sur la courbe - jamais l'inverse.

FAQ

Q : La charge optimale de nitrure de bore dans la graisse thermique au silicone est-elle la même pour les matériaux de remplissage ? R : Non : les produits de remplissage sont 5 à 10 % en volume plus bas, à 35 à 45 % en volume, car ils doivent s'écouler dans une cavité de 1 à 3 mm à basse pression. Une formulation de graisse transférée dans un distributeur conçu pour combler les espaces affamera la pompe.

Q : Le pourcentage de charge de charge en nitrure de bore publié par rapport aux ensembles de données de conductivité thermique sont-ils d'accord ? R : Rarement, et la raison est généralement le % en poids par rapport au % en volume, ou l'emballage unimodal par rapport au bimodal. Demandez la base, la densité utilisée et la méthode d'essai avant de comparer deux courbes.

Q : Quels changements dans la viscosité du composite époxy de nitrure de bore à 40 % en volume ? R : Elle chute à environ 25 à 40 Pa·s contre 55 pour le silicone, car la base époxy est plus fine et l'agent de couplage change de mouillage - et la durée de vie en pot raccourcit à mesure que la charge augmente la température du mélange. XHT propose des prix directs en usine à 1 kg, 25 kg et 1 t, fournit des fenêtres D50 personnalisées pour les mélanges bimodaux et propose des qualités OEM traitées en surface, avec une remise de prix de gros à partir de 100 kg. Les acheteurs comparant les transporteurs peuvent également examiner la fabrication des lignes de matériaux électroniques spéciaux lors de la même visite sur site.

Demandez la courbe, pas la fiche technique

Envoyez le plafond de viscosité et la cible k de votre distributeur, et XHT renvoie une recommandation de chargement avec la courbe mesurée derrière elle : cinq points de 20 à 60 % en volume, k et viscosité sur le même lot. Jiangsu Xinhetong New Material Technology Co., Ltd. expédie des échantillons d'évaluation de 1 kg au niveau de la production afin que la courbe soit transférée à votre ligne.