通过气凝胶隔热材料实现更好的热防护
戈尔积极推进电子产品的热管理
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概述
气凝胶是一类形态独特的材料，具有多孔特性，通常，空气会占到其体积的95-99%。这种多孔的低密度固体材料轻质且耐用，因而使气凝胶隔热材料成为多种不同应用的有效热解决方案。
其中，硅气凝胶所具有的独特隔热特性尤为值得一提。气凝胶的导热率低于空气，因此拥有优于空气的热阻优势。这得益于其2–50 nm的极小孔径。由于这些孔径小于空气分子的平均自由程，使得空气分子只能在材料中迂回活动，而无法传递热量。这就是所谓的克努森效应。
气凝胶隔热材料
气凝胶隔热材料已在航空航天业中应用多年，通常以较厚的气凝胶毯的形式悬浮在厚织物结构中。最近，企业开始考虑在电子产品中使用硅气凝胶。
大多数气凝胶隔热材料都是以硅气凝胶的形式涂覆在无纺布等基材上。这通常会使气凝胶在整个结构中分布不均，从而导致：
- 气凝胶隔热材料的导热率不均
- 因未能与结构稳固结合导致气凝胶颗粒脱落
但是，戈尔最近开发并推出了基于气凝胶的戈尔(GORE)隔热膜：一款可解决一致性和脱落问题的隔热产品。
- 由于气凝胶在聚四氟乙烯(PTFE)基体中的分布高度一致，我们的硅气凝胶隔热材料的导热率比空气低20%左右。
- 戈尔(GORE)隔热膜与其它隔热材料相比也十分出众，因为气凝胶可与聚四氟乙烯(PTFE)基体稳固结合，不会造成颗粒脱落。
- 戈尔的处理工艺使我们能够生产出特定厚度的隔热膜，并使整个产品组合均具有较低的导热性。对于间隙大小因设备而异的电子产品而言，这些都是气凝胶隔热材料所具备的显著优势。
设计和安装气凝胶隔热膜
戈尔隔热膜横截面
为隔热膜选择适当的设计（厚度和面积）对于实现优异的性能结果至关重要。在设计气凝胶热管理解决方案时，需要根据表面热点的面积来优化隔热膜面积。
戈尔(GORE)隔热膜以成品的形式提供，这意味着隔热膜将被模切成适当的尺寸和形状。将气凝胶隔热膜安装到电子设备中需要使用粘合剂和防护膜。戈尔可为客户提供指导和支持，以确保气凝胶隔热膜的成功安装。
气凝胶隔热膜的特性
戈尔(GORE)隔热膜的导热系数约为
| 特性 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 适用的隔热膜厚度a | 0.10 mm | 0.12 mm | 0.23 mm | 0.28 mm | 0.38 mm | 0.53 mm |
| 背胶包边宽度（最小值）b | 1 mm | 1 mm | 1 mm | 1 mm | 1 mm | 1.5 mm |
| 导热系数(k)c | 0.021 W/m?K | 0.020 W/m?K | ||||
| 100 kPa (14.5 psi)下的压缩率 | 13% | 8% | ||||
| 比热容d | 1.8 J/g °C | |||||
| 堆积密度 | 0.37 g/cc | |||||
| 工作温度e | -40°C至100 °C | |||||
| 防护膜 | 黑色PET | |||||
| 背胶类型 | 丙烯酸 | |||||
| RoHS f | 符合限值要求 | |||||
| 最大产品尺寸 | 100 mm x 200 mm | |||||
a 基于堆叠的每个组成层所报告的厚度值的标称厚度。
b 标称最小宽度。
c 基于ASTM C518修改版的标称导热系数值。
d 根据ASTM E2716方法B在75°C下测量的标称热容。
e 替代背胶要求超过100°C。
f 据我们所知，上列产品不含任何超过RoHS指令2011/65/EU中列出的最高浓度值的限制物质，并符合RoHS Recast指令第4条（包括委员会授权指令2015/863）的物质限制。
*所有数值均基于标称特性，非产品规格和公差。
低于空气的导热率
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