環氧樹脂是一種熱固性樹脂或黏合劑，用途廣泛。 由於其高強度、耐化學性和耐腐蝕性，以及對各種表面的出色附著力，它可用於許多不同的行業。 環氧樹脂通常具有非常低的導熱率並且具有電絕緣性，這使得它們成為電子產品中優異的絕緣體。 然而，環氧樹脂的性能可以透過添加陶瓷、金屬、碳纖維等填充物來改變。 但是這些添加的填料如何影響環氧樹脂的導熱率呢？
設備與材料
使用 MP- 測量了兩個環氧樹脂樣品 Loctite® AA H4500 和 PRIMA-SOLDER™ (EG8020) 的導熱係數 (W/m-K)、熱擴散率 (mm²/s) 和體積比熱 (MJ/m³K)。 1 瞬態平面源(TPS) 方法：標準模組。 帶有 TPS 標準模組的 MP-1 用於測量各向同性材料的平均或整體導熱率和熱擴散率。
環氧樹脂
環氧樹脂這個術語可以指合成聚合物、樹脂或黏合劑。 環氧樹脂具有理想的機械和熱性能、固化過程中的低收縮率以及高耐化學性和耐腐蝕性。 它們通常用作油漆和塗料、黏合劑以及電氣系統。
在此應用中，我們測量兩種不同類型的環氧樹脂：Loctite® AA H4500 和 PRIMA-SOLDER™ (EG8020)。 Loctite® AA H4500 是一種兩部分未填充的環氧樹脂膠，可形成非常牢固的黏合並在一定溫度範圍內保持其強度。 PRIMA-SOLDER™ 是一種兩部分的銀填充環氧樹脂，也具有很強的黏合強度，並且具有導電性和導熱性（圖 1）。
MP-1測量平台
MP-1 旨在透過瞬態平面源（TPS、ISO 22007-2）和瞬態熱線源（THW）的強大組合來測試固體、液體、糊劑和粉末的絕對導熱率、熱擴散率和比熱。 ，ASTM D7896-19) 方法。
使用瞬態平面源 (TPS) 方法進行測量時，選擇合適的感測器尺寸非常重要，以保持在樣品的可用探測深度內，並滿足總特徵時間 (TCT)。 如果感測器對於樣品來說太小或太大，則在測量熱特性時測量結果可能不那麼靈敏。
透過自動感測器選擇功能，MP-1 可根據樣品的尺寸推薦合適的感測器。 選擇 2117-1 感測器是為了滿足環氧樹脂較小樣品尺寸的 TCT。
MP-1 TPS 測試環氧樹脂樣品的置放方法
環氧樹脂的應用
在此應用中，測量了兩個環氧樹脂樣本Loctite® AA H4500 和PRIMA-SOLDER™ (EG8020) 的導熱率(W/m·K)、熱擴散率(mm2/s) 和體積比熱(MJ / m3K）使用 MP-1。 固化環氧樹脂是透過引發化學反應將液體轉變為固體的過程。 兩種環氧樹脂均為室溫固化黏合劑，並在室溫下固化 24 小時。
測試結果
使用 3.2 mm 半徑雙螺旋 TPS 感測器 (2117-1) 以對稱配置測量環氧樹脂樣品。 智慧型瞬態平面源 (iTPS) 功能用於確定每個樣品使用的適當功率和測試時間。 對於未填充的 Loctite® 環氧樹脂，確定了 5s 和 100mW 的最佳測量參數；對於 PRIMA-SOLDER™ 銀填充環氧樹脂，確定了 2s 和 200mW 的最佳測量參數。
結論
環氧樹脂用途廣泛且極為堅固。 有許多不同類型的環氧樹脂用於不同的應用。 在環氧樹脂中添加填料可以改變其機械、拉伸和熱物理性能，從而影響其用途。 如本應用所示，銀填充 PRIMA-SOLDER™ (EG8020) 環氧樹脂的導熱率比 Loctite® AA H4500 環氧樹脂高得多。
參考資料
PRIMA-SOLDER™ (EG8020) 1/2 Ounce Kit (1/4 oz part A and part B) – AI Technology, Inc.
LOCTITE AA H4500 – Structural adhesive – Henkel Adhesives (henkel-adhesives.com)
