CN218823807U

CN218823807U - 一种有机硅导热垫片的渗油测试装置

Info

Publication number: CN218823807U
Application number: CN202222954861.6U
Authority: CN
Inventors: 罗惠明; 朱显金; 龙钟秀; 陆友文
Original assignee: Guangdong Jinge New Materials Co ltd
Current assignee: Guangdong Jinge New Materials Co ltd
Priority date: 2022-11-07
Filing date: 2022-11-07
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2032-11-07

Abstract

本实用新型提供了一种有机硅导热垫片的渗油测试装置，该装置由支架底座、水平液滴、支撑杆、气动推杆、上金属板、下金属板、凹槽及垫层、吸油纸、温度传感器及控制器组成。使用时包括如下步骤：在下金属板中心圆形凹槽中放置带刻度的吸油纸和一定厚度的金属垫层；将待测导热垫片放置于吸油纸上；根据测试需要设置温度、功率或外接设备压力值，进行加热或加压操作；待测试时间结束将测试样品连带吸油纸一起取出，测试样品直径φ1和油圈直径φ2后计算出渗油率。本实用新型测试条件可根据实际情况快速调节，包括但不限于温度、功率、厚度和压力条件，通过模拟有机硅导热垫片的真实工况，更真实的反应其在使用环境下的渗油情况。

Description

一种有机硅导热垫片的渗油测试装置

技术领域

本实用新型属于有机硅导热界面材料应用领域，具体涉及一种导热垫片的渗油测试装置。

背景技术

近年来，随着电子科技迈入5G时代，各种电子元器件朝着高度集成化、高功率化发展，需要及时将大功率的电子电器在高速运转过程中产生的大量热量高效的传导给散热器，提高器件的散热效率，从而降低器件工作环境下的实时温度进而延长器件使用寿命。有机硅导热材料是近年来兴起的一种新型界面填充导热复合材料，它能够依据自身的弹性和表面粘性无缝隙的填充器件与散热器之间的缺陷，有效的将热量传递出去，其产品形式包括导热垫片、导热凝胶、导热硅脂、导热泥、导热灌封胶等可以适应不同的应用场景，在新能源汽车行业、通讯行业、安防行业等领域发挥着重要作用。

近年来，有机硅导热材料应用到需要散热的电子电器时，在高温环境中频繁出现渗油现象，即导热界面材料中的小分子容易从材料中渗透出来在散热器或者仪器表面分泌出油腻物，此类问题一方面会对仪器设备造成污染，清洗困难；其次周围的杂质和颗粒可能会吸附或粘附在渗油中，对仪器设备的工作和寿命造成潜在的威胁。因此为了解决这类问题，需要对有机硅导热材料的渗油情况进行检测，以便于有效的管控。

目前研究导热硅脂、导热凝胶、导热浆料等流动状态产品的渗油测试方法较多，但因为多数测试方法均无固定形状及厚度等，且多为外部加热，所以这些测试方法对于有机硅导热垫片等固体状态产品并不适用。有效测试有机硅导热垫片或固体渗油量方法较少，如专利号CN 217359522 U一种导热垫片压缩渗油测试装置，设计垫片在一定压缩和温度下，垫片渗出的油的重量，用于表征垫片的渗油情况，但是市场上的垫片产品逐步往低硬度的方向发展，甚至是凝胶状或半液态，胶体容易粘附在滤纸上；其次，在实际的工装条件下，较多垫片/凝胶产品是在无垫层的条件下使用。因此，亟需一种测试装置，可模拟有机硅导热垫片的使用环境，测试不同加压方式、不同发热方式的渗油率情况。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术不足，提供一种更接近实际使用情况，测试数据误差小、稳定性高的有机硅导热垫片渗油的测试装置，并且可以根据材料的使用环境、温度和装机方式，模拟产品的真实工况，从而可以观察搭配材料的实际渗油情况。

为达到上述目的，本实用新型提供一种有机硅导热垫片的渗油测试装置，该装置包括支架底座、水平液滴、支撑杆、气动推杆、上金属板、下金属板、凹槽及垫层、吸油纸、温度传感器及控制器；所述支架底座上设置有水平液滴、下金属板和支撑杆，所述下金属板上设置有圆形凹槽，所述圆形凹槽中放置吸油纸，所述支撑杆上设置有气动推杆，气动推杆末端设置有内置加热装置的圆形上金属板，上金属板连接着控制器。

所述气动推杆采用双作用气缸通过气压进行伸长和回缩，气杆推程150-250mm。

所述上金属板为直径150mm的纯铜材质圆形金属板，金属板内部含有发热丝和温度探头。通过在圆形上金属板内部设置加热装置，更真实的模拟了电子元器件的使用情况，同时通过调节不同温度或功率模拟不同电子元器件的发热情况，可以在接近有机硅导热垫片的工作环境下测试其渗油。

所述下金属板为直径150mm的纯铜材质圆形金属板，焊接固定在装置底座平台上，下金属板中心位置设置有圆形凹槽。

所述圆形凹槽直径为100mm，深度0.1mm，圆形凹槽内设置有可取下的金属垫层。

所述金属垫层为铝合金材质的圆形垫层，直径为100mm，厚度范围0.4～10mm，通过金属垫层控制测试厚度。

所述控制器包含显示界面和选择开关，通过开关旋钮调节加热温度或加热功率，温度可调节范围为25.0～250.0℃，温度精度0.1℃；功率可调节范围为0～200.0W，功率精度0.1w。

所述吸油纸为圆形带刻度的吸油纸，吸油纸直径为100mm，刻度间距1mm。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型可模拟工件的实际工作情况进行渗油测试，具体包括实际的温度、功率、厚度、压力，更接近有机硅导热垫片的使用场景，使得测试数据更科学合理。

(2)本实用新型通过测试渗出油圈的直径大小计算渗油率，不受样品粘连在吸油纸的影响，不同于通过称量吸油纸重量来计算渗油率的传统测试方法，避免因测试样品粘连在吸油纸上导致测试数据误差大的问题，所获得的测试数据误差更小、稳定性更高。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种导热垫片的渗油测试装置结构示意图。

附图1中标记分别代表：1为气动推杆；2为上金属板(内置加热装置)；3为圆形凹槽及金属垫层；4为吸油纸；5为下金属板；6为支撑杆；7为控制器；8为选择开关；9为水平液滴；10为支架底座。

图2为吸油纸示意图。

附图2中标记代表：附图中数字代表刻度线离圆心的距离，1～10分别代表为离圆心距离为1～10mm。

具体实施方式

下面结合本实用新型中的附图，对使用本实用新型装置的测试方法进行完整清晰的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在未做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均在本实用新型的保护范围。

本实用新型测试有机硅导热垫片的渗油时，在下金属板的中心凹槽位置放置带刻度线的圆形吸油纸，在吸油纸上放置测试垫片样品，固定厚度测试时需要在下金属板的凹槽内放置所需厚度的圆环垫层；固定压力测试时气动推杆外接的设备调节所需要的压力；控制器调节好测试所需要的温度或功率，开启气动推杆使上下测试金属板紧紧的压合，测试时间结束后冷却至室温取出吸油纸及样品，测试吸油纸上渗出油圈的直径及样品直径，计算渗油率。

本实用新型一种导热垫片的渗油测试装置具体使用步骤如下：

1、调节测试装置的水平液滴至中心位置；

2、在下金属板中心圆形凹槽中放置带刻度的吸油纸和一定厚度的金属垫层；

3、将待测导热垫片裁剪为直径30mm的圆形，放置于吸油纸上；

4、设置控制器中温度或功率参数，启动加热功能；

5、设置外接设备压力值，启动推杆进行加压；

6、待测试时间结束关闭加热，待测试样品冷却至室温后将测试样品连带吸油纸一起取出，测试样品直径记录为φ1，单位mm，测试渗出油圈直径，记录为φ2，单位mm；

7、计算渗油率：渗油率(％)＝((φ2-φ1)/φ1)*100％；

8、重复上述操作3次，计算平均值即得导热垫片在该条件下的渗油率；

具体的，根据应用需求固定测试厚度、测试温度、测试功率及测试压力。

实施例一

固定厚度、温度测试。厚度设置为2mm、温度设置为180℃，步骤如下：

1、调节测试装置的水平液滴至中心位置；

2、在下金属板中心圆形凹槽中放置带刻度的吸油纸；在吸油纸中心位置放置2.1mm厚度的圆形金属垫层，以固定测试厚度为2mm；

3、将厚度为2.5mm的待测样品裁剪成直径30mm的圆形，置于圆形金属垫层内；

4、选择开关选择温度，设置控制器的加热温度为180℃，启动加热装置；

5、启动气动推杆使上金属板下压至测试样品到达固定厚度2mm处，保持气动推杆进程；

6、待温度传感器测试温度达到设定的180.0℃后开始测试，测试时间8h，测试结束后关闭加热装置，自然冷却至室温；将关闭气动推杆，使其回缩。将测试样品连带吸油纸一起取出，测试样品直径记录为φ1，单位mm，测试渗出油圈直径，记录为φ2，单位mm；

7、计算渗油率：渗油率(％)＝((φ2-φ1)/φ1)*100％；

8、重复上述操作3次，计算平均值即得导热垫片在该条件下的渗油率。

实施例二

固定厚度、功率测试。厚度设置为2mm、功率设置为150.0W，步骤如下：

1、调节测试装置的水平液滴至中心位置；

4、选择开关选择功率，设置控制器的加热功率为150.0W，启动加热装置；

6、待加热功率达到150W开始测试，测试时间8h，测试结束后关闭加热装置，自然冷却至室温；关闭气动推杆，使其回缩。将测试样品连带吸油纸一起取出，测试样品直径记录为φ1，单位mm，测试渗出油圈直径，记录为φ2，单位mm；

7、计算渗油率：渗油率(％)＝((φ2-φ1)/φ1)*100％；

实施例三

固定压力、温度测试。压力设置为20Psi、温度设置为180.0℃，步骤如下：

1、调节测试装置的水平液滴至中心位置；

2、在下金属板中心圆形凹槽中放置带刻度的吸油纸；

3、将厚度为2.5mm的待测样品裁剪成直径30mm的圆形，置于吸油纸中心位置；

5、外接设备设置压力值为20Psi，启动气动推杆使上金属板下压至设定压力，保持气动推杆进程；

6、待温度传感器测试温度达到设定的180.0℃后开始测试，测试时间8h，测试结束后关闭加热装置，自然冷却至室温；关闭气动推杆，使其回缩。将测试样品连带吸油纸一起取出，测试样品直径记录为φ1，单位mm，测试渗出油圈直径，记录为φ2，单位mm；

7、计算渗油率：渗油率(％)＝((φ2-φ1)/φ1)*100％；

实施例四

固定压力、功率测试。压力设置为20Psi、功率设置为150W，步骤如下：

1、调节测试装置的水平液滴至中心位置；

2、在下金属板中心圆形凹槽中放置带刻度的吸油纸；

7、计算渗油率：渗油率(％)＝((φ2-φ1)/φ1)*100％；

有机硅导热垫片渗油测试实施例的测试数据表1所示。

表1

从表1可知，由实施例一到实施例四是4种样品在不同测试要求下的渗油测试，各个测试条件下的数据准确性高、重复性高。本实用新型可快速的选择不同的测试方法对样品进行测试，模拟有机硅导热垫片的实际工况，能更真实的反映有机硅导热垫片的渗油率。

Claims

1.一种有机硅导热垫片的渗油测试装置，其特征在于，该装置包括支架底座、水平液滴、支撑杆、气动推杆、上金属板、下金属板、凹槽及垫层、吸油纸、温度传感器及控制器；所述支架底座上设置有水平液滴、下金属板和支撑杆，所述下金属板上设置有圆形凹槽，所述圆形凹槽中放置吸油纸，所述支撑杆上设置有气动推杆，气动推杆末端设置有内置加热装置的圆形上金属板，上金属板连接着控制器。

2.根据权利要求1所述的有机硅导热垫片的渗油测试装置，其特征在于：所述气动推杆采用双作用气缸通过气压进行伸长和回缩，气杆推程150-250mm。

3.根据权利要求1所述的有机硅导热垫片的渗油测试装置，其特征在于：所述上金属板为直径150mm的纯铜材质圆形金属板，金属板内部含有发热丝和温度探头。

4.根据权利要求1所述的有机硅导热垫片的渗油测试装置，其特征在于：所述下金属板为直径150mm的纯铜材质圆形金属板，焊接固定在装置底座平台上，下金属板中心位置设置有圆形凹槽。

5.根据权利要求1所述的有机硅导热垫片的渗油测试装置，其特征在于：所述圆形凹槽直径为100mm，深度0.1mm，圆形凹槽内设置有可取下的金属垫层；所述金属垫层为铝合金材质的圆形垫层，直径为100mm，厚度范围0.4～10mm。

6.根据权利要求1所述的有机硅导热垫片的渗油测试装置，其特征在于：所述控制器包含显示界面和选择开关，通过开关旋钮调节加热温度或加热功率，温度可调节范围为25.0～250.0℃，功率可调节范围为0～200.0W。

7.根据权利要求1所述的有机硅导热垫片的渗油测试装置，其特征在于：所述吸油纸为圆形带刻度的吸油纸，吸油纸直径为100mm，刻度间距1mm。