Résine époxy vs. Silicone : Le "Conflit de Résistance à la Température" et des "Propriétés des Matériaux" des Gels d'Encapsulation Thermoconducteurs

Dans les appareils électroniques de haute puissance tels que les véhicules à énergie nouvelle, les stations de base 5G et les alimentations industrielles, la dissipation thermique et la résistance à la température déterminent directement la durée de vie et la fiabilité des produits. En tant que deux principaux matériaux d'encapsulation thermoconducteurs, la résine époxy et le silicone présentent des performances significativement différentes dans les environnements thermiques défavorables. Cet article explore la vérité de cette confrontation "froid et feu" sous trois aspects : la résistance à la température, les caractéristiques des matériaux et les scénarios d'application.

1. Résistance Thermique :
Résine époxy : Cœur dur haute température, sujette aux fissures à basse température
La plage de température de fonctionnement du composé d'encapsulation en résine époxy est généralement de -45℃ à 180℃. Son principal avantage réside dans sa stabilité dans les environnements à haute température : après durcissement, elle forme une structure en réseau tridimensionnel avec un degré élevé de réticulation, qui peut résister aux températures élevées sans se déformer. Elle convient aux luminaires extérieurs, aux dispositifs d'allumage de voiture et à d'autres applications à haute température.
Faiblesse critique : Faible résistance aux chocs thermiques. Lors de cycles thermiques rapides de -45℃ à 130℃, la résine époxy est susceptible de développer des microfissures en raison de l'accumulation de contraintes thermiques, entraînant une diminution des performances d'étanchéité à l'humidité.
Organosilicone : Élastomère à large plage de température, résistant au froid et à la chaleur
La plage d'application du composé d'encapsulation thermoconducteur en silicone organique est de -45℃ à 200℃. Le squelette silicium-oxygène du composé confère au matériau une température de transition vitreuse très basse, lui permettant de rester élastique à basse température et d'absorber les contraintes causées par la dilatation et la contraction thermiques.
Valeur ajoutée : La structure hydrophobe silicium-oxygène de l'organosilicone lui permet d'avoir des propriétés intrinsèques d'étanchéité à l'humidité. Le taux d'atténuation de la résistance d'isolement en environnement humide n'est que de 1/3 de celui de la résine époxy.

2. Caractéristiques des matériaux :
La conductivité thermique du composé d'encapsulation en résine époxy varie de 1,2 à 4,5 W/m·K. Il possède une excellente opérabilité, des performances d'adhérence, un faible taux de retrait, une faible viscosité, une émission facile des gaz, une bonne résistance aux solvants, une étanchéité, un long temps de travail et une excellente résistance aux chocs thermiques.
L'adhésif d'isolation et d'étanchéité thermique en silicone organique a une conductivité thermique allant de 0,6 à 3,5 W/m·K. Il possède d'excellentes propriétés d'isolation, et son principal avantage réside dans : la conduction thermique rapide : La charge de nitrure de bore sphérique forme un réseau de conduction thermique tridimensionnel, et le trajet de transfert de chaleur est 30 % plus court que celui de la résine époxy ; le processus de durcissement humide ou de dégazage sous vide peut éliminer plus de 99 % des bulles, évitant ainsi les points chauds de résistance thermique ; après durcissement, il forme un élastomère avec une dureté Shore A allant de 15 à 65, qui peut absorber les vibrations mécaniques et empêcher les composants d'être endommagés en raison des contraintes thermiques.

3. Scénarios d'application :
Composé d'encapsulation en résine époxy : Scénarios applicables : Environnement ambiant, exigences de résistance mécanique élevée et ceux qui ne nécessitent pas d'entretien fréquent, tels que les dispositifs d'allumage automobile, les capteurs et les transformateurs annulaires.
Adhésif d'isolation et d'étanchéité thermique en silicone organique : Scénarios applicables : Environnements à haute température et à forte humidité, vibrations à haute fréquence et systèmes électroniques complexes nécessitant une dissipation thermique rapide, tels que les batteries des véhicules à énergie nouvelle, les amplificateurs de puissance des stations de base 5G et les onduleurs photovoltaïques.