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10.Aug.2026

熱傳導-TC 快速篩選高品質散熱配方:Hot Disk 如何成為高導熱材料開發的逆向工程利器

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快速篩選高品質散熱配方:Hot Disk 如何成為高導熱材料開發的逆向工程利器
 

  在新型高導熱複合材料(如添加了氮化硼、氧化鋁或碳基填料的複合塑料與環氧樹脂)的開發製程中,研發人員為了追求更高的導熱係數,需要不斷調整填料的粒徑、表面處理以及填充比例。不論是開發自有配方,或是針對指標大廠的成熟產品進行逆向工程解析,如何「快速且準確」地篩選出最佳物性配方,始終是實驗室的關鍵瓶頸。
  傳統的熱傳導量測方法,在配方開發階段常面臨極大的製樣挑戰。高填充的導熱塑料通常質地又硬又脆,切割樣品極易碎裂;而膠體類的配方更需要複雜的模具固化成型,甚至需要表面塗黑處理,導致研發人員大半的時間都耗費在樣品的前處理上 。

免除製樣盲點:Hot Disk 的快篩優勢

為了加速實驗室配方優化的循環週期,國際標準(ISO 22007-2)認證的 Hot Disk 瞬態平面源法(TPS) 提供了更具彈性的量測邏輯。
 

Hot Disk 採用導熱探頭夾在兩塊樣品之間的測試架構,對樣品的幾何外觀展現了極高的包容度:
  • 固體塊材直接量測: 剛從押出機出來的塑料塊、板材,只要表面相對平整,不需經過精密切割即可直接上機。
  • 膠體配方快速比對: 研發初期呈膏狀的樹脂配方,可直接使用PCM置具或液體測試槽量測,讓工程師能完整追蹤材料在固化前後的導熱變化趨勢。

實測應用與配方評估

在逆向工程與配方解碼的實務中,填料在基材中的「分散均勻度」與「滲透閾值」是決定導熱率的關鍵。

導熱填料填充比例與熱傳導率變化趨勢示意圖

▲圖一  導熱填料填充比例與熱傳導率變化趨勢示意圖
   透過 Hot Disk 的量測,研發團隊可以在單次測試中同時獲取熱傳導率與熱擴散率,並透過數據進行以下評估:
  1. 配方有效性驗證: 快速產出多組不同填充濃度的導熱數據,繪製出如圖一的導熱趨勢曲線,精確找出導熱效能增長最經濟的填料臨界點。
  2. 批次穩定性監控: 在配方放大生產時,利用 Hot Disk 高重複性(穩定度優於±2%)的特點,快速檢驗不同批次間的導熱表現,確保填料沒有發生局部沉降或聚集。

產學研發的效率革命
 
HotDisk TPS3500 & 測試載台
 
▲圖二  HotDisk TPS3500 & 測試載台
 
在分秒必爭的材料供應鏈中,研發速度往往決定了能否順利切入系統大廠。傳統量測模式因為排隊等待製樣、測試,通常需要數天的週期。
 
導入 Hot Disk 技術後,實驗室能實現「早上調整配方、下午取得導熱數據」的高效循環。這項工具能協助產界研發端在逆向工程分析中占得先機,快速調配出符合客戶規格的高品質散熱材料。
 
如果您目前的研發團隊在導熱填料配方開發上,遇到樣品難以切片製樣、高導熱塑料量測重複性不佳,或是在進行逆向工程解析時卡在數據驗證的階段,歡迎隨時與科邁斯技術團隊聯繫。我們可以安排實際的樣品試測與數據對比,協助您優化材料檢測流程。
 
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