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垫片与支座的配合设计及其对导热性能的影响分析

垫片与支座的配合设计及其对导热性能的影响分析

垫片与支座的配合设计及其对导热性能的影响分析

在电子设备、电力系统及工业机械中,垫片与支座的合理搭配是确保热传导效率和结构稳定性的关键环节。本文将从材料选择、接触面匹配、装配压力等方面深入探讨垫片与支座之间的协同作用。

1. 垫片与支座的材料匹配

垫片通常采用导热硅胶、石墨烯复合材料或金属合金,而支座则多为铝合金、不锈钢或铸铁。材料的热膨胀系数必须相近,以避免因温度变化导致的应力集中或界面分离。例如,使用铝制支座搭配导热硅胶垫片时,其热膨胀系数差异较小,能有效减少热疲劳损伤。

2. 接触面积与压力分布

良好的支座设计应保证垫片受力均匀,避免局部压强过高导致垫片压缩过度或破裂。通过有限元模拟可优化支座表面的凹凸结构,提升垫片与支座间的实际接触面积,从而降低热阻。

3. 导热路径的连续性

垫片作为热传导的“桥梁”,其厚度与材质直接影响整体热流路径的连续性。若垫片过厚,虽能缓冲振动,但会增加热阻;过薄则可能无法充分填充微小间隙,影响传热效率。因此,需根据实际应用场景平衡厚度与导热性能。

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