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微观导热硅胶的化学键角

作者:小编2025-09-04 11:49:39


 1. 硅胶的化学骨架

导热硅胶的基础是 聚硅氧烷 (Polysiloxane, –Si–O–Si–)

  • 每个 Si 原子O 原子 交替相连,形成「Si–O 主链」。

  • Si 的外层通常连接有 甲基 (–CH₃) 或其他官能基。

结构像是:

–Si(CH₃)₂–O–Si(CH₃)₂–O–




2. Si–O–Si 键角特性

在这个结构里:

  • Si 原子 采用 sp³ 杂化 → 接近 109.5° 键角

  • Si–O–Si 键角 实际上很「灵活」,大约在 120°~150° 之间可以变化。

    • 这种「可弯曲性」是硅胶柔软、耐弯曲、不易断裂的原因之一。

 简单比喻:Si–O 主链就像「弹簧」,因为键角可以自由调整。

 



3. 导热与键角的关系

为什么和导热有关?

  1. 主链的弹性 (Si–O 键角可调)

    • 提供良好的耐热稳定性(链不会因高温就断裂)。

    • 使填料(如 Al₂O₃、BN、AlN、石墨等导热填料)能在基体中均匀分散。

  2. Si–O 键的强度

    • Si–O 键能量高 (~452 kJ/mol,比 C–C 键更强)。

    • 在高温下不易断裂,保证了硅胶在导热应用中的长期可靠性。

  3. 填料界面键角调整

    • 硅胶柔性链段(因为键角可大幅度改变)能很好「包覆」导热填料颗粒。

    • 降低界面空隙 → 提高导热效率。