エポキシ樹脂 vs. シリコーン：熱伝導性封止ゲルの「耐熱性」と「材料特性」の対決

新エネルギー車、5G基地局、産業用電源などの高出力電子デバイスにおいて、放熱性と耐熱性は製品の寿命と信頼性を直接決定します。2つの主要な主流熱伝導性封止材料であるエポキシ樹脂とシリコーンは、過酷な温度環境下で著しく異なる性能を発揮します。この記事では、この「冷と火」の対決の真実を、耐熱性、材料特性、および適用シナリオの3つの側面から探ります。

1. 熱抵抗：
エポキシ樹脂：高温のハードコア、低温ではクラックが発生しやすい
エポキシ樹脂ポッティングコンパウンドの動作温度範囲は通常-45℃から180℃です。その主な利点は、高温環境での安定性にあります。硬化後、高度な架橋を持つ三次元ネットワーク構造を形成し、変形することなく高温に耐えることができます。屋外照明器具、車の点火装置、その他の高温用途に適しています。
重要な弱点：熱衝撃に対する耐性が低い。-45℃から130℃への急激な温度サイクル中、エポキシ樹脂は熱応力の蓄積により微細なクラックが発生しやすく、耐湿性能が低下します。
有機ケイ素：幅広い温度範囲のエラストマー、寒さと熱の両方に強い
有機ケイ素熱伝導性ポッティングコンパウンドの適用範囲は-45℃から200℃です。このコンパウンドのシリコン-酸素骨格は、非常に低いガラス転移温度を付与し、低温でも弾性を維持し、熱膨張と収縮によって生じる応力を吸収することができます。
付加価値：有機ケイ素の疎水性シリコン-酸素構造により、固有の耐湿性を備えています。湿潤環境での絶縁抵抗減衰率は、エポキシ樹脂の1/3にすぎません。

2. 材料特性：
エポキシ樹脂ポッティングコンパウンドの熱伝導率は1.2〜4.5 W/m·Kです。優れた操作性、接着性能、低収縮率、低粘度、容易なガス放出、優れた耐溶剤性、防水性、長い作業時間、および優れた耐熱衝撃性を備えています。
有機ケイ素熱絶縁およびシーリング接着剤の熱伝導率は0.6〜3.5 W/m·Kです。優れた絶縁性を誇り、その主な利点は次のとおりです。迅速な熱伝導：球状窒化ホウ素フィラーは三次元熱伝導ネットワークを形成し、熱伝達経路はエポキシ樹脂よりも30％短縮されます。湿式硬化または真空脱泡プロセスにより、99％以上の気泡を除去し、熱抵抗ホットスポットを回避します。硬化後、ショアA硬度15〜65のエラストマーを形成し、機械的振動を吸収し、熱応力によるコンポーネントの損傷を防ぎます。

3. 適用シナリオ：
エポキシ樹脂ポッティングコンパウンド：適用シナリオ：周囲温度環境、高い機械的強度要件、および自動車の点火装置、センサー、リング型トランスなど、頻繁なメンテナンスを必要としないもの。
有機ケイ素熱絶縁およびシーリング接着剤：適用シナリオ：高温多湿環境、高周波振動、および新エネルギー車のバッテリーパック、5G基地局パワーアンプ、太陽光発電インバーターなど、迅速な放熱を必要とする複雑な電子システム。