一般来说,相变材料是指从固态变为液态或从液态变为固态时会储存或释放能量的材料。
- 盐水合物,如硫酸钠、氯化钙、醋酸钠等
- 共晶盐
- 石蜡
- 非石蜡有机物
不过,这些相变材料类别并非包罗万象。其他材料,如金属,无论是否共晶,都可用作相变材料,以发挥其热能存储和去除能力。
MJM 工程公司的 Maurice J. Marongiu 曾举办过一次关于相变材料的网络研讨会,根据他的说法,典型相变材料的熔化温度在 0-250ºC 之间。正式的焊料可能会在更高温度下熔化,例如 AuGe 共晶合金的熔化温度为 356ºC,但大多数焊料的熔化温度低于 250ºC。
例如,这些热界面材料的相变温度在常见的 TIM 结温范围内,通常低于 100ºC。因此,当我们将金属界面视为本行业的相变材料时,它是指相变温度低于 100ºC 的合金或材料。
在热界面中使用金属或非金属相变材料时,需要考虑一些设计因素:
- 相变材料是以固体垫的形式使用的。在室温下,它们是坚固的,具有特定的尺寸,易于处理。
- 每种相变材料都会在特定温度下发生相变。针对应用设计的适当相变材料会在设备正常运行周期内达到相变温度。
- 相变材料的液相具有明显的粘度。根据材料、夹紧压力和装配方向的不同,熔融材料可能会泄漏。应采取适当的预防措施,防止材料泄漏,尤其是在相变材料导电的情况下,防止材料向有源电气元件泄漏。
- 当相变材料从固态变为液态时,材料的体积会增大。如果相变材料膨胀并使储层破裂,这将导致泄漏,并由于热界面被空气回填而最终导致电子设备失效。


