隨著汽車電子化程度越來越高，電子元器件也越來越多地被運用到汽車上。電動汽車、電池管理系統(tǒng)（BMS）、車載充電器、自動駕駛控制單元（ADCU）以及定速巡航和倒車雷達等多個系統(tǒng)的正常運行，都依賴于大量高精度的電子設備。這些裝置一般工作在更高的功率或者更高的頻率下，會產(chǎn)生很多熱量。為了保證其長期，穩(wěn)定，可靠的運行，對熱量進行有效管理已成為汽車電子領域中的一個重要問題。就熱管理技術而言，導熱膠由于具有優(yōu)良的特性及靈活性而成為被廣泛使用的材料類型之一。
文章將對導熱膠基本概念，常用分類，應用場景及其在汽車電子上的特性和發(fā)展趨勢進行研究。
一、導熱膠基本概念導熱膠是指導熱性強，粘接性好，以充填或粘結(jié)熱源和散熱器，金屬外殼或者導熱材料間空隙的物質(zhì)。具有導熱與結(jié)構粘接的雙重功能，在保證電子組件機械穩(wěn)定性的前提下，達到熱量快速傳遞。
汽車電子領域中的導熱膠一般表現(xiàn)出如下的性能特點:
1、高導熱性能：能快速的把熱量由熱源傳遞給散熱器或者周圍的環(huán)境。
2、電氣絕緣性：避免短路和電氣干擾。
3、柔韌性和可加工性：能夠滿足復雜結(jié)構，多樣化設計需求。
4、高可靠性：在高溫，高濕和振動的苛刻環(huán)境中保持性能的穩(wěn)定。
二、常見導熱膠種類
1、硅基導熱膠，硅基導熱膠在汽車電子上使用較為普遍。以硅樹脂為基材，通過填充導熱顆粒（如氧化鋁、氮化硼等）提升導熱性能。這種技術的優(yōu)勢在于其出色的耐高溫特性（-60°C至+200°C）、高度的抗老化能力和出色的電氣絕緣性能，特別適用于汽車電子設備中需要長時間運行的場合。
在高溫條件下，硅基導熱膠可能會釋放出微量的低分子硅氧烷，這可能會引起接觸點的污染，因此在一些對使用有嚴格要求的領域，仍然需要謹慎使用。
2、環(huán)氧樹脂導熱膠，環(huán)氧樹脂作為又一常用基料，其粘接強度高，熱導性極佳。它凝固而成的硬質(zhì)結(jié)構賦予了它更好的機械支撐能力并能經(jīng)受住震動與沖擊。環(huán)氧樹脂導熱膠一般用于要求粘接強度大，結(jié)構牢固的領域，如汽車電子用電池管理模塊等。
因為環(huán)氧樹脂導熱膠凝固后具有很高的硬度，會因為熱脹冷縮而導致微裂紋或者附著面被破壞等問題，從而制約了它在要求柔性接觸場景下的使用。
3、丙烯酸酯導熱膠，丙烯酸酯型導熱膠固化速度快，適用于批量化和快速制造的汽車制造場景。它具有柔韌性，耐候性等特點，使得它適合一些振動大或者變形嚴重的零件。但丙烯酸酯導熱膠與硅基、環(huán)氧樹脂相比較導熱性能稍顯欠缺，故一般應用于散熱要求較低的模塊化產(chǎn)品中。
4、無機導熱膠，無機導熱膠以陶瓷等無機物為基礎，具有極高的熱導性和耐高溫特性（通�？蛇_1000°C以上）。在一些極端的高溫環(huán)境中，例如汽車燃料電池或者渦輪增壓器的控制模塊中經(jīng)常使用這類材料。然而無機導熱膠柔性差、加工性能差等缺點限制了其應用。
三、導熱膠用于汽車電子方面的場景
1、動力電池系統(tǒng)，新能源汽車的核心部件為動力電池，動力電池工作時產(chǎn)生的熱量較高，若沒有及時進行散熱就會造成性能降低甚至發(fā)生安全事故。導熱膠在動力電池單體和冷卻板之間應用廣泛，不僅可以提高熱傳導效率還可以提供部分機械支撐以及電氣絕緣保護等。
2、車載充電器（OBC）和逆變器系統(tǒng)，車載充電器與逆變器進行電力轉(zhuǎn)換時都會發(fā)熱，一般需要導熱膠與散熱鰭片或者金屬外殼相結(jié)合來輔助散熱。硅基導熱膠由于具有絕緣性能好、導熱性優(yōu)異等特點在此類場景下顯得格外重要。
3、電子控制模塊（ECU），電子控制單元被認為是汽車電子技術中的關鍵組件之一。該設備的內(nèi)部結(jié)構由處理器、傳感器和通信模塊組成，它需要在緊湊的布局基礎上迅速散熱，以防止性能下降。導熱膠常用于ECU內(nèi)填充芯片和散熱器或者外殼之間的間隙。
4、大功率LED車燈，LED車燈由于具有高亮度、低能耗的特點而在汽車燈光系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。大功率的LED工作時也會出現(xiàn)溫度過高的情況，需要利用導熱膠把熱量導入到散熱裝置內(nèi)，以確保使用壽命。
四、導熱膠應用于汽車電子領域所具有的優(yōu)勢及面臨的挑戰(zhàn)
導熱膠優(yōu)點：
1、適配性好：導熱膠可以根據(jù)特定用途自定義不同特性，如導熱系數(shù)，粘接強度，適用于復雜設計。
2、高效散熱：導熱膠可以有效地充填界面之間的微小縫隙并增強導熱能力。
3、環(huán)境適應性強：耐高溫，高濕，高震動，適用于汽車內(nèi)苛刻的工作條件。
導熱膠面臨的挑戰(zhàn)
1、導熱系數(shù)進一步提高：在汽車電子功率不斷提高的情況下，熱量快速推導是今后發(fā)展的關鍵方向，這就要求材料具有高的導熱性。
2、可靠性和穩(wěn)定性兼顧：導熱膠需要在長時間的工作過程中維持機械性能及散熱能力，以免由于老化或者疲勞而失效。
3、環(huán)保及成本問題：現(xiàn)有高性能導熱膠價格昂貴，如何低成本化、可持續(xù)生產(chǎn)，是企業(yè)需要解決的難題。
導熱膠是汽車電子熱管理的重要構成材料，由于具有優(yōu)良的導熱性能及靈活運用等優(yōu)點，已成為該產(chǎn)業(yè)中不可缺少的組成部分。在汽車電子技術不斷進化的今天，高性能低成本環(huán)保型導熱膠材料的研究與開發(fā)將是今后技術發(fā)展的趨勢。經(jīng)過不斷地優(yōu)化與創(chuàng)新，導熱膠汽車行業(yè)市場前景會越來越廣闊，這對智能化與綠色化汽車技術提供了有力保障。
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