¿Qué es la Grasa Disipadora de Calor?
La grasa disipadora de calor es una grasa termoconductora utilizada para ayudar a disipar el calor de componentes y dispositivos electrónicos que generan mucho calor.
Se utiliza en las conexiones entre las fuentes de calor generadoras de calor y los dispositivos difusores de calor, como los disipadores de calor.
Usos de la Grasa Disipadora de Calor
La grasa térmica se utiliza en dispositivos semiconductores como transistores de potencia, CPU y GPU para disipar rápidamente el calor generado por la resistencia eléctrica. La refrigeración de estos dispositivos es esencial, ya que un calor excesivo puede reducir su rendimiento y provocar fallos.
En los ordenadores personales, se utilizan para mejorar la conducción del calor entre la CPU y el disipador. También se utilizan en las ECU de vehículos híbridos y eléctricos para aumentar la velocidad de disipación del calor en los dispositivos electrónicos. También se utilizan en la iluminación LED de alta luminancia y gran tamaño, con el fin de disipar el calor de los dispositivos electrónicos.
Principio de la Grasa Disipadora de Calor
En la unión entre una fuente de calor y un componente disipador de calor, como un disipador, se producen ligeras distorsiones de la superficie de unión y pequeñas irregularidades en la superficie de unión. Esto suele dar lugar a espacios o huecos de aire entre ambos.
Como el aire es extremadamente adiabático, la resistencia térmica de la unión es extremadamente alta, lo que reduce la eficacia de la transferencia de calor durante la disipación térmica. La grasa térmica sirve para rellenar estos huecos y espacios, maximizando así la transferencia de calor en la unión.
Estructura de la Grasa Disipadora de Calor
La grasa térmica se fabrica dispersando partículas inorgánicas con alta conductividad térmica en una sustancia similar al aceite (grasa) con baja volatilidad y viscosidad, y ajustándola para que tenga una alta conductividad térmica. Se utiliza en una amplia gama de campos relacionados con la disipación de calor y la conducción térmica debido a su alta viscosidad y a sus propiedades de fácil manejo.
Las características de la grasa y del relleno termoconductor que contiene, que son los componentes de la grasa disipadora de calor, son las siguientes:
1. Grasa
A menudo se utiliza grasa de silicona, ya que su viscosidad cambia poco con la temperatura. Las grasas de silicona se caracterizan por su gran resistencia al calor, estabilidad química y excelente resistencia al agua. Por eso se utilizan mucho como material de sellado y adhesivo, además de en entornos de altas temperaturas y aplicaciones de lubricación.
Dado que las grasas disipadoras de calor suelen estar expuestas a entornos de altas temperaturas, las grasas de silicona son uno de los materiales más adecuados por su bajo cambio de viscosidad, su alta resistencia al calor y su estabilidad química.
2. Cargas térmicamente conductoras
Las grasas térmicamente conductoras mezclan partículas metálicas o de óxido metálico con alta conductividad térmica en la grasa base. Se utilizan partículas metálicas como aluminio, cobre, plata o partículas de óxido metálico como alúmina, óxido de magnesio o nitruro de aluminio. Éstas se dispersan de forma adecuada a sus respectivos diámetros de partícula.
Cuando se utilizan partículas metálicas, no sólo son conductoras térmicamente, sino también electrónicamente. Para aplicaciones en las que no se desea conductividad electrónica, la única opción es una grasa disipadora de calor que utilice partículas de óxido metálico. Además, las partículas de óxido metálico suelen utilizarse desde el punto de vista de la estabilidad química, ya que el metal se oxida fácilmente y sus propiedades físicas se modifican con facilidad.
La proporción en la que se mezclan estos dos materiales determina sus propiedades eléctricas y su conductividad térmica. En función de la proporción, las propiedades de la grasa disipadora de calor variarán. Por ejemplo, una grasa disipadora de calor con una alta concentración de relleno tiene una conductividad térmica mayor que otra con una concentración menor.
Además, las grasas disipadoras de calor tienen la propiedad de deteriorarse y endurecerse con el tiempo, aunque tengan una viscosidad moderada inmediatamente después de su aplicación. Dependiendo de la diferencia en los coeficientes de dilatación de los materiales a unir, pueden formarse grietas y deteriorarse las propiedades de conducción térmica.
Más información sobre la Grasa Disipadora de Calor
La grasa disipadora de calor es un compuesto utilizado para mejorar la transferencia de calor entre componentes electrónicos y disipadores de calor. Aquí hay más detalles sobre su uso y características:
1. Limpieza
Antes de aplicar la grasa disipadora de calor, debe limpiarse la zona a recubrir. Si hay suciedad o una película de aceite, utilice detergentes o disolventes para eliminarla.
2 Aplicación de la grasa disipadora de calor
Extraiga una cantidad adecuada de grasa disipadora de calor y aplíquela a la zona a recubrir. La función de la grasa disipadora de calor es rellenar los huecos de la capa de aire y conducir el calor de forma eficaz. Una cantidad excesiva de grasa disipadora de calor puede provocar una transferencia de calor deficiente debido al aumento del espesor y a las mayores distancias de transferencia de calor, y puede causar defectos relacionados con el tamaño en el montaje del componente.
3. Comprobación tras la aplicación
Después de aplicar la grasa disipadora de calor, compruebe que la zona aplicada está suficientemente cubierta con grasa disipadora de calor. También es importante limpiar el exceso de grasa disipadora de calor.
4. Montaje adecuado
Monte los componentes necesarios en las zonas donde se ha aplicado la grasa disipadora de calor. Durante el montaje, es importante consultar las instrucciones y seguir la secuencia correcta.