摘要：阻濕性能的高低是影響導(dǎo)熱硅膠片使用性能的重要因素，本文通過(guò)對(duì)某品牌導(dǎo)熱硅膠片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)試，介紹了一種導(dǎo)熱硅膠片阻濕性能測(cè)試方法，并通過(guò)對(duì)試驗(yàn)原理、設(shè)備W3/330水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)的參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過(guò)程等內(nèi)容的描述，為企業(yè)測(cè)試導(dǎo)熱硅膠片的阻濕性能提供參考。

關(guān)鍵詞：阻濕性能、水蒸氣透過(guò)率、導(dǎo)熱硅膠片、水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)、電解法

1、意義

導(dǎo)熱硅膠片是以硅膠為基材，添加金屬氧化物等輔材合成的一種導(dǎo)熱介質(zhì)材料，這種材料是通過(guò)將其填充到熱源與散熱器之間的縫隙，從而使兩者之間形成良好的散熱通路。導(dǎo)熱硅膠片在LED行業(yè)、電源行業(yè)、通訊行業(yè)、汽車(chē)電子行業(yè)、家電行業(yè)等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，如筆記本電腦主板芯片與散熱器之間的連接散熱。由于電子產(chǎn)品內(nèi)部構(gòu)件對(duì)水汽比較敏感，因此在其使用過(guò)程中防止內(nèi)部受潮是保證產(chǎn)品使用壽命、使用性能的前提條件，而當(dāng)導(dǎo)熱硅膠片用于電子芯片與散熱器之間時(shí)，便可將電子芯片密封在密閉的環(huán)境中，而導(dǎo)熱硅膠片作為密封材料的一部分，其對(duì)水蒸氣阻隔性能的高低將直接影響電子芯片可接觸到的水蒸氣量。因此，選擇適宜阻濕性能的導(dǎo)熱硅膠片對(duì)防止電子產(chǎn)品受潮具有重要意義。

圖1 導(dǎo)熱硅膠片

2、檢測(cè)依據(jù)

目前，材料水蒸氣透過(guò)率的測(cè)試方法主要分為杯式法、電解傳感器法、紅外傳感器法、濕度傳感器法四種，本文采用電解傳感器法對(duì)導(dǎo)熱硅膠片的水蒸氣透過(guò)率進(jìn)行測(cè)試，依據(jù)的方法標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 21529-2008《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定 電解傳感器法》。

3、試驗(yàn)樣品

本次試驗(yàn)所測(cè)試的樣品為某品牌導(dǎo)熱硅膠片。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本文利用W3/330水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)為試驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖2  W3/330水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)

4.1 試驗(yàn)原理

將試樣裝夾到滲透腔內(nèi)后，試樣將滲透腔分成低濕腔和高濕腔。低濕腔中流動(dòng)干燥的氮?dú)猓邼袂恢辛鲃?dòng)的是具有一定濕度的氮?dú)?，從高濕腔透過(guò)試樣進(jìn)入低濕腔的水蒸氣被氮?dú)鈹y帶到電解池內(nèi)。電解池的結(jié)構(gòu)通常為：內(nèi)有兩個(gè)螺旋形金屬電極，電極安裝在玻璃毛細(xì)管的內(nèi)壁上，電極表面涂有一薄層五氧化二磷。氮?dú)馔ㄟ^(guò)玻璃毛細(xì)管，由其攜帶的水蒸氣被五氧化二磷定量地吸收。通過(guò)給電極施加一定的直流電壓，將水蒸氣電解成氫氣和氧氣。根據(jù)電解電流的數(shù)值，計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)單位面積試樣的水蒸氣量。

4.2 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于塑料片材、薄膜、紙張、紙板及其復(fù)合材料、容器等包裝水蒸氣透過(guò)率測(cè)試。片材類(lèi)包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；紙張、紙板類(lèi)試樣，如煙包鍍鋁紙、紙鋁塑復(fù)合片材等；薄膜類(lèi)材料包括各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜、玻纖鋁箔紙復(fù)合膜等；容器類(lèi)包括塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶，如可樂(lè)瓶、花生油桶、利樂(lè)包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏軟管包裝、果凍杯等。

此外，本設(shè)備配置特殊裝置還可以應(yīng)用于醫(yī)藥包裝、汽車(chē)油箱、電池塑料外殼、塑料管材、太陽(yáng)能背板等特殊包裝水蒸氣透過(guò)率測(cè)試。

(2) 本設(shè)備可滿(mǎn)足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB 00092003。

4.3 設(shè)備參數(shù)

• 測(cè)試范圍：薄膜測(cè)試0.001 ~ 40 g/(m²·24h)，并可擴(kuò)展至0.01 ~ 1000 g/(m²·24h)，容器測(cè)試0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·d)；
• 試樣數(shù)量：1 ~ 3件（數(shù)據(jù)各自獨(dú)立）；
• 分辨率：薄膜0.001 g/(m²·24h)，容器0.00001 g/(pkg·d)；
• 試驗(yàn)溫度范圍：15℃ ~ 55℃，控溫精度 ±0.1℃；
• 試驗(yàn)濕度范圍：0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精度±1%RH；
• 系統(tǒng)zui多可支持10臺(tái)儀器并行連接，建立30個(gè)試樣同時(shí)試驗(yàn)的系統(tǒng)；
• 可與氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)搭配，組成混合測(cè)試系統(tǒng)，由一臺(tái)計(jì)算機(jī)統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)水蒸氣、氧氣透過(guò)率同時(shí)測(cè)試的、便捷的試驗(yàn)方式；
• 支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)報(bào)告。

5、試驗(yàn)過(guò)程

(1) 用取樣器裁取試樣3片。

(2) 將3片試樣分別裝夾在設(shè)備的3個(gè)測(cè)試腔上，并夾緊，確保試樣的密封性良好，不漏氣。

(3) 設(shè)置試樣名稱(chēng)、試樣厚度、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)濕度等參數(shù)，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開(kāi)始。

(4) 啟動(dòng)氣源，調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁亢偷獨(dú)鈮毫κ箿y(cè)試腔濕度和氮?dú)饬髁窟_(dá)到規(guī)定值。

(5) 試驗(yàn)結(jié)束后，儀器自動(dòng)計(jì)算并顯示試驗(yàn)結(jié)果。

6、試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)所測(cè)試的3片試樣的水蒸氣透過(guò)率分別為8.034 g/(m²·24h)、7.981 g/(m²·24h)、8.116 g/(m²·24h)，平均值為8.044 g/(m²·24h)。

7、結(jié)論

導(dǎo)熱硅膠片的水蒸氣透過(guò)率是影響電子設(shè)備使用壽命及使用性能的重要因素之一，本文利用電解傳感器法測(cè)試了某品牌導(dǎo)熱硅膠片的水蒸氣透過(guò)率，試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，設(shè)備的智能化程度高，試驗(yàn)結(jié)果顯示試樣均勻性較好，測(cè)試精度高。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)與檢測(cè)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備可測(cè)試包裝材料對(duì)氧氣、水蒸氣、氮?dú)?、空氣、二氧化碳等氣體的阻隔性能，拉伸性能、抗穿刺性能、爽滑性、抗沖擊性能、熱封性能、密封性能、溶劑殘留、總遷移量等多種性能指標(biāo)。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作！