瞬态平面热源法测试导热硅脂的导热系数

    导热硅脂是以有机硅酮为基体、添加高导热无机填料（如氧化铝、氧化锌、氮化硼等）制成的膏状热界面材料，具有绝缘性好、高低温稳定、界面润湿性优良等特点，广泛用于CPU、GPU、功率器件、LED模组与散热器之间的界面填充，可排除空气、降低接触热阻、提升整机散热效率。

 

    导热系数是表征导热硅脂传热能力的核心指标，其数值直接决定界面传热效率与器件工作温度。传统稳态热流法测试周期长、对样品厚度与装夹压力敏感，膏状样品易出现厚度不均、接触不良等问题；而瞬态平面热源法测试速度快、样品制备简单、对膏体与软质材料适配性强，能有效减小接触热阻与对流干扰，是导热硅脂导热系数测定的优选方法。

 

    一、实验的操作步骤

    1、瞬态平面热源法的工作原理

    瞬态平面热源法以双螺旋结构平面探头同时作为热源与温度传感器，探头被均匀夹置于两份相同样品之间；施加恒定短时加热功率后，记录探头温度-时间响应曲线，基于非稳态热传导模型求解得到材料导热系数、热扩散系数等热物性参数。该方法无需达到热稳态，测试时间短、温升小，可很大程度抑制膏体对流与界面滑移，适合导热硅脂等软质/膏状材料测试。

    2.测量仪器

    DZDR-AS导热系数测试仪、恒温油浴和膏体夹具

    3.测量样品

    通用型电子散热导热硅脂（基体：甲基硅油；填料：Al₂O₃/ZnO复合体系）

    4.实验步骤

    在实验之前，先将仪器进行校准。将导热硅脂均匀涂抹于洁净载片表面，控制厚度，保证无气泡、无划痕、边缘整齐；将平面探头置于两片样品中间，轻压夹具使样品与探头紧密贴合，避免间隙与滑移，然后重复测量，剔除异常值后取平均值，记录温升曲线与计算结果。

    5.测试图谱和数据分析

    不同温度下导热硅脂导热系数测试结果，3次平行实验重复性良好。

 

   导热硅脂导热系数随温度升高呈缓慢线性下降，温度升高导致有机硅基体分子链运动加剧、分子间距增大，基体导热贡献略有下降；同时填料-基体界面热阻小幅上升，共同使整体导热系数降低。在25~125℃常用工作区间，导热系数降幅约10.3%，仍保持较高导热水平，满足中高温电子器件散热需求。