导热硅脂热膨胀系数检测 热导率 热稳定性 粘度检测

以下是针对 导热硅脂 的 热膨胀系数（CTE）、热导率、热稳定性及粘度 检测的完整技术方案，涵盖测试标准、方法、设备及数据分析要点：

一、热膨胀系数（CTE）检测

1. 检测标准

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• ASTM E831-14 《热机械分析（TMA）法测定材料线性热膨胀》

• ISO 11359-2:2021 《塑料 热机械分析（TMA）第2部分：线性热膨胀系数》

• 国内标准：GB/T 20673-2006 《塑料 热膨胀系数的测定》

2. 检测方法

• 热机械分析仪（TMA）（如PerkinElmer TMA 4000、Netzsch DIL 402）：

• 平均线性CTE（μm/m·℃），计算公式：

  �=Δ��0⋅Δ�α=L0⋅ΔTΔL

  （Δ�ΔL：长度变化量，�0L0：初始长度，Δ�ΔT：温度变化）

• 温度范围：-40℃~200℃（模拟工作环境）。

• 升温速率：5℃/min（避免热滞后）。

• 加载力：0.1N（防止试样变形干扰）。

• 试样制备：硅脂固化后制成直径5mm、高10mm的圆柱（或厂商指定形状）。

• 测试参数：

• 数据输出：

3. 典型值参考

二、热导率检测

1. 检测标准

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• ASTM D5470-17 《导热界面材料稳态热阻测试》

• ISO 22007-2:2022 《瞬态平面热源法（Hot Disk）》

• 国内标准：GB/T 10297-2015 《非金属固体材料导热系数的测定》

2. 检测方法

3. 关键参数

• 试样厚度：稳态法需控制（±0.01mm）。

• 接触压力：通常0.1~0.3MPa（模拟实际装配条件）。

• 温度范围：25℃~150℃（测试高温性能）。

4. 典型热导率

三、热稳定性检测

1. 检测标准

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• ASTM E2550-21 《热重分析（TGA）测定材料热稳定性》

• IEC 60068-2-14 《环境试验 第2-14部分：高温老化》

2. 检测方法

• 热重分析（TGA）（如TA50）：

• 起始分解温度（失重5%时的温度）。

• 残碳率（800℃下残留质量百分比）。

• 升温速率：10℃/min，N₂氛围（防氧化）。

• 判定指标：

• 高温老化试验：

• 条件：150℃下保持1000小时，检测热导率衰减率（应≤10%）。

3. 典型要求

• 工业级硅脂：分解温度≥250℃，老化后粘度变化≤20%。

• 汽车/航天级：分解温度≥300℃，通过-40℃~200℃冷热循环测试。

四、粘度检测

1. 检测标准

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• ASTM D2196-20 《旋转粘度计测定非牛顿流体粘度》

• ISO 2555:2018 《塑料 液态树脂粘度的测定》

2. 检测方法

• 旋转粘度计（如Brookfield DV2T）：

• 转子选择：SC4-14（适配膏状样品）。

• 测试条件：25℃±0.5℃，剪切速率0.5~100 s⁻¹（模拟涂覆工艺）。

• 数据输出：

• 表观粘度（mPa·s），需注明剪切速率（如10 s⁻¹下的粘度）。

3. 典型粘度范围

五、综合检测方案建议

1. 测试顺序：

• 先测粘度（避免固化影响）→ 热导率 → CTE → 热稳定性（破坏性测试）。

2. 数据关联性分析：

• 高填充硅脂通常热导率高但粘度大，需平衡工艺性与性能。

3. 报告内容：

• 热导率（含测试方法）、CTE（温度区间）、TGA曲线、粘度-剪切速率曲线。

六、行业特殊要求