ما هو تطبيق ورقة السيليكون الموصلة للحرارة في عنصر التسخين PTC؟

المؤسسة العامة للاتصالات (معامل درجة الحرارة الإيجابية) يستخدم عنصر التسخين، كعنصر التحكم التلقائي في درجة الحرارة، على نطاق واسع في مختلف المجالات مثل الأجهزة المنزلية، والمعدات الطبية، وإلكترونيات السيارات، والتدفئة الصناعية. وتتمثل خصائصه في أن المقاومة تزداد بسرعة مع درجة الحرارة، مما يتحكم بشكل فعال في درجة حرارة التسخين ويحقق درجة حرارة ثابتة تلقائية. في تصميم واستخدام لوحات التسخين PTC، يلعب فيلم السيليكون الموصل الحراري دورًا لا غنى عنه كمواد مساعدة رئيسية.

1. نظرة عامة أساسية على فيلم السيليكون الموصل الحراري

لوح السيليكون الموصل الحراري عبارة عن مادة موصلة حرارية مرنة تتكون من مصفوفة سيليكون وحشو موصل حراريًا. إنه يتميز بالتوصيل الحراري الجيد، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والعزل الكهربائي، فضلاً عن المرونة والانضغاطية الممتازة. هذه الخصائص تمكن صفائح السيليكون الموصلة للحرارة من ضمان التوصيل الحراري الفعال في بيئات العمل القاسية وتقليل الضرر الناتج عن الإجهاد الحراري للمكونات الإلكترونية.

2. مبدأ وهيكل عنصر التسخين PTC

عنصر التسخين PTC هو عنصر تسخين يستخدم معامل درجة الحرارة الإيجابي المميز للمادة (أي أن المقاومة تزداد مع درجة الحرارة) لتحقيق الذات-أنظمة. هيكلها النموذجي يشتمل على مادة PTC، قطب كهربائي معدني، وطبقة عازلة. بعد تشغيلها، ستزداد مقاومة مادة PTC مع ارتفاع درجة الحرارة، وبالتالي الحد من التيار وتحقيق تأثير تحديد درجة الحرارة الذاتي. تستخدم عناصر التسخين PTC على نطاق واسع في المعدات مثل سخانات الهواء الدافئ، ووسائد مقاعد التدفئة، والسخانات الصناعية نظرًا لخصائصها الذاتية.-وظيفة الضبط، والتي تتميز بخصائص السلامة العالية والكفاءة العالية.

3. الدور الرئيسي لصفائح السيليكون الموصلة للحرارة في عنصر التسخين PTC

(1) التوصيل الحراري وإدارة تبديد الحرارة

في لوحات التسخين PTC، نظرًا للكمية الكبيرة من الحرارة الناتجة عن مواد PTC أثناء التشغيل، يجب تبديد هذه الحرارة بسرعة وفعالية لتجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية. يمكن لفيلم السيليكون الموصل الحراري، كوسيط وسيط، أن يملأ الفجوات الصغيرة بين عناصر التسخين PTC والمشتتات الحرارية أو الأصداف، مما يضمن نقل الحرارة بسرعة من مواد PTC إلى المشتتات الحرارية، وبالتالي تحسين كفاءة تبديد الحرارة بشكل عام. لا تعمل هذه الإدارة الحرارية الفعالة على إطالة عمر خدمة عناصر التسخين PTC فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين الاستقرار التشغيلي للمعدات.

(2) حماية العزل الكهربائي

بالإضافة إلى التوصيل الحراري، تتمتع صفائح السيليكون الموصلة للحرارة أيضًا بخصائص عزل كهربائي جيدة. هذه الخاصية مهمة بشكل خاص في تطبيق عناصر التسخين PTC. نظرًا للتشغيل النشط لمواد PTC، إذا لم يكن لدى وسط التوصيل الحراري قدرة العزل الكهربائي، فقد يتسبب ذلك في حدوث دوائر قصيرة أو مشكلات أخرى تتعلق بالسلامة الكهربائية. يمكن لخصائص العزل الكهربائي لفيلم السيليكون الموصل للحرارة أن تمنع هذا الخطر بشكل فعال وتضمن السلامة الكهربائية للنظام.

(3) امتصاص الصدمات وتخفيف التوتر

أثناء التشغيل، قد تولد عناصر التسخين PTC ضغوطًا ميكانيكية معينة بسبب التمدد الحراري والانكماش. تتمتع صفائح السيليكون الموصلة للحرارة بمرونة وقابلية ضغط جيدة، والتي يمكنها تخفيف هذه الضغوط بشكل فعال وتقليل الضرر الميكانيكي بين المكونات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لصفيحة السيليكون الموصلة للحرارة أيضًا أن تمتص الاهتزازات إلى حد معين، مما يزيد من تحسين موثوقية نظام عنصر التسخين PTC.