導熱塑膠與鋁散熱片性能比較

一般新材料的使用,總是要經過反覆的測試比對才能證明其效果,導熱塑膠也不例外,雖然導熱塑膠目前已證明其高熱輻射率(Heat Radiation)以及高於一般塑膠20倍有餘的熱傳係數(Heat Conduction),在LED以及網通有普遍性的應用,且因其非金屬不導電的特性,未來前景可期.但我們還是對於導熱塑膠與鋁合金在熱流模擬上是否可以展現其性能,另外對於專業thermal 工程師來說,在模擬軟體內參數要怎麼設,才是我們關心的重點.

由導熱塑膠粒子廠提供的物性表,我們可以知道其實測的熱傳係數為4.5W/mK,且可以假設熱輻射係數為90%.

而鋁合金熱輻射係數依照上表,可以設為0.1(10%),熱傳係數可以設為155W/mK(一般鋁擠為AL6061合金)

在熱流模擬軟體內建立一簡單模型(因為你需要反覆驗證調整,所以模型的格點數少可以減少時間), 一個外殼,一個PCB板,一個40x40x10mm標準鳍片散熱片.一個3W的熱源,在40度環境溫度下.

由結果看來,鋁合金散熱片表現約比導熱塑膠低4度左右(鋁87度,導熱塑膠91度)與實際測試結果吻合.

這結果其實很有趣,我們可以發現實際上鋁的熱輻射係數竟然如此低,長期的被它的熱傳係數(155W/mK)誤導,那如果有材料可以提高鋁散熱片的熱輻射係數會怎樣? 下一集為您介紹熱輻射漆~~.