通過氣凝膠隔熱材料實現更好的熱防護
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概述
氣凝膠是一類形態獨特的材料，具有多孔特性，通常，空氣會占到其體積的95-99%。這種多孔的低密度固體材料輕質且耐用，因而使氣凝膠隔熱材料成為多種不同應用的有效熱解決方案。
其中，硅氣凝膠所具有的獨特隔熱特性尤為值得一提。氣凝膠的導熱率低于空氣，因此擁有優于空氣的熱阻優勢。這得益于其2–50 nm的極小孔徑。由于這些孔徑小于空氣分子的平均自由程，使得空氣分子只能在材料中迂回活動，而無法傳遞熱量。這就是所謂的克努森效應。
氣凝膠隔熱材料
氣凝膠隔熱材料已在航空航天業中應用多年，通常以較厚的氣凝膠毯的形式懸浮在厚織物結構中。最近，企業開始考慮在電子產品中使用硅氣凝膠。
大多數氣凝膠隔熱材料都是以硅氣凝膠的形式涂覆在無紡布等基材上。這通常會使氣凝膠在整個結構中分布不均，從而導致：
- 氣凝膠隔熱材料的導熱率不均
- 因未能與結構穩固結合導致氣凝膠顆粒脫落
但是，戈爾最近開發并推出了基于氣凝膠的戈爾(GORE)隔熱膜：一款可解決一致性和脫落問題的隔熱產品。
- 由于氣凝膠在聚四氟乙烯(PTFE)基體中的分布高度一致，我們的硅氣凝膠隔熱材料的導熱率比空氣低20%左右。
- 戈爾(GORE)隔熱膜與其它隔熱材料相比也十分出眾，因為氣凝膠可與聚四氟乙烯(PTFE)基體穩固結合，不會造成顆粒脫落。
- 戈爾的處理工藝使我們能夠生產出特定厚度的隔熱膜，并使整個產品組合均具有較低的導熱性。對于間隙大小因設備而異的電子產品而言，這些都是氣凝膠隔熱材料所具備的顯著優勢。
設計和安裝氣凝膠隔熱膜
戈爾隔熱膜橫截面
為隔熱膜選擇適當的設計（厚度和面積）對于實現優異的性能結果至關重要。在設計氣凝膠熱管理解決方案時，需要根據表面熱點的面積來優化隔熱膜面積。
戈爾(GORE)隔熱膜以成品的形式提供，這意味著隔熱膜將被模切成適當的尺寸和形狀。將氣凝膠隔熱膜安裝到電子設備中需要使用粘合劑和防護膜。戈爾可為客戶提供指導和支持，以確保氣凝膠隔熱膜的成功安裝。
氣凝膠隔熱膜的特性
戈爾(GORE)隔熱膜的導熱系數約為
| 特性 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 適用的隔熱膜厚度a | 0.10 mm | 0.12 mm | 0.23 mm | 0.28 mm | 0.38 mm | 0.53 mm |
| 背膠包邊寬度（最小值）b | 1 mm | 1 mm | 1 mm | 1 mm | 1 mm | 1.5 mm |
| 導熱系數(k)c | 0.021 W/m?K | 0.020 W/m?K | ||||
| 100 kPa (14.5 psi)下的壓縮率 | 13% | 8% | ||||
| 比熱容d | 1.8 J/g °C | |||||
| 堆積密度 | 0.37 g/cc | |||||
| 工作溫度e | -40°C至100 °C | |||||
| 防護膜 | 黑色PET | |||||
| 背膠類型 | 丙烯酸 | |||||
| RoHS f | 符合限值要求 | |||||
| 最大產品尺寸 | 100 mm x 200 mm | |||||
a 基于堆疊的每個組成層所報告的厚度值的標稱厚度。
b 標稱最小寬度。
c 基于ASTM C518修改版的標稱導熱系數值。
d 根據ASTM E2716方法B在75°C下測量的標稱熱容。
e 替代背膠要求超過100°C。
f 據我們所知，上列產品不含任何超過RoHS指令2011/65/EU中列出的最高濃度值的限制物質，并符合RoHS Recast指令第4條（包括委員會授權指令2015/863）的物質限制。
*所有數值均基于標稱特性，非產品規格和公差。
低于空氣的導熱率
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