Résolution des Défis de Dissipation Thermique : Le Mélangeur Planétaire sous Vide ZYE Surmonte les Goulots d'Étranglement du Mélange Métal Liquide-Huile de Silicone, Renforçant la Fabrication Haut de Gamme

Dans des domaines de pointe tels que la synthèse de matériaux avancés, le packaging électronique et la gestion thermique, les systèmes composites de métal liquide et d'huile de silicone présentent de vastes perspectives d'application grâce à la combinaison de la haute conductivité thermique et électrique des métaux liquides avec l'excellente lubrification, les propriétés d'étanchéité et la stabilité chimique de l'huile de silicone.

Les métaux liquides (principalement composés de métaux à bas point de fusion comme le sodium, le potassium, le gallium, le bismuth et leurs alliages) ont généralement une densité et une tension de surface élevées, et présentent des différences de densité significatives et des problèmes de compatibilité avec l'huile de silicone. Les équipements de mélange traditionnels peinent à réaliser un mélange uniforme et stable des deux, conduisant souvent à des problèmes tels que la stratification et l'agglomération, ce qui impacte gravement les performances du système composite.

Principales Applications des Systèmes Composites Métal Liquide-Huile de Silicone dans les Matériaux de Gestion Thermique :

Dissipation Thermique des Dispositifs Électroniques : Adapté aux composants générant une chaleur à haute densité comme les puces, les CPU et les dispositifs de puissance. Le système composite peut servir de pâte thermique, de coussin thermique ou de milieu de refroidissement liquide, conduisant rapidement la chaleur loin et empêchant la surchauffe des dispositifs.

Gestion Thermique des Équipements d'Énergie Nouvelle : Peut être utilisé dans les modules de dissipation de chaleur pour les batteries de puissance et les équipements de stockage d'énergie. Le métal liquide uniformément dispersé améliore l'efficacité de la dissipation thermique, garantissant la stabilité et la durée de vie des équipements dans des environnements à haute température.

Dissipation Thermique pour le Packaging Électronique de Précision : Répond aux besoins de gestion thermique lors du packaging électronique, offrant à la fois une conductivité thermique et des propriétés d'étanchéité. Il peut transférer la chaleur de l'intérieur du boîtier tout en protégeant les composants des influences de l'environnement extérieur.

Cependant, le processus de mélange du métal liquide et de l'huile de silicone fait face à de multiples goulots d'étranglement techniques durant la recherche et le développement. D'un point de vue des caractéristiques des matériaux, la densité du métal liquide se situe généralement entre 6-7 g/cm³, tandis que la densité de l'huile de silicone n'est que de 0,9-1,0 g/cm³. Cette différence de densité significative provoque la sédimentation facile du métal liquide et la flottation de l'huile de silicone pendant le mélange, rendant difficile la formation d'un système de dispersion stable. La tension de surface élevée du métal liquide le rend résistant à la rupture en fines gouttelettes dans l'huile de silicone, ayant plutôt tendance à s'agglomérer en grosses particules, réduisant l'uniformité du système composite. Simultanément, la viscosité de l'huile de silicone entrave la diffusion du métal liquide, augmentant davantage la difficulté de mélange.

Les équipements de mélange traditionnels, tels que les agitateurs à pales et les disperseurs à haute vitesse, reposent souvent sur des forces de cisaillement ou d'impact à direction unique, résultant en un champ de force de mélange inégal. Ils peinent à surmonter la tension interfaciale entre les matériaux et sont susceptibles de créer des zones mortes locales. Cela conduit à une mauvaise stabilité du système mélangé, une stratification rapide après repos, et un échec à répondre aux exigences de cohérence des performances des matériaux dans les applications pratiques. Par conséquent, un équipement de mélange capable de fournir un fort cisaillement, une haute dispersion et aucune zone morte est nécessaire pour réaliser l'intégration profonde du métal liquide et de l'huile de silicone. En pratique, le mélangeur planétaire sous vide ZYE, s'appuyant sur son principe de mélange unique et ses performances exceptionnelles, surmonte avec succès ces défis techniques en mélangeant uniformément les deux matériaux liquides difficiles à mélanger sous forme de pâte.

二、Avantages Techniques du Mélangeur Planétaire sous Vide ZYE

En tant que dispositif de mélange à haute efficacité, les avantages principaux du mélangeur planétaire sous vide ZYE résident dans sa structure de mouvement planétaire unique et la conception de son champ de force de mélange multi-dimensionnel, qui s'attaquent spécifiquement aux défis du mélange du métal liquide et de l'huile de silicone.

（一）Mouvement Planétaire Permet un Mélange Uniforme Sans Zones Mortes
Le mélangeur planétaire ZYE utilise un mode de mouvement composé de "révolution + rotation" pour le mélange. La cuve en rotation tourne autour de l'axe central de l'appareil tout en tournant simultanément à haute vitesse autour de son propre axe. Ce schéma de mouvement crée des mouvements complexes de convection, de cisaillement et de diffusion de la matière à l'intérieur du récipient de mélange, éliminant toute zone morte de mélange. Pour le métal liquide et l'huile de silicone avec des différences de densité significatives, la force centrifuge générée par la révolution pousse la matière à s'écouler le long de la paroi du récipient, empêchant la sédimentation du métal liquide. La forte force de cisaillement générée par la rotation brise efficacement les agglomérats de métal liquide, les dispersant en fines gouttelettes uniformément réparties dans la matrice d'huile de silicone, résolvant fondamentalement les problèmes de stratification et d'agglomération.

（二）Fort Cisaillement et Malaxage à Haute Pression Améliorent la Compatibilité des Matériaux
La mauvaise compatibilité et la faible force de liaison interfaciale entre le métal liquide et l'huile de silicone affectent directement la stabilité du système composite. La machine de dégazage sous vide ZYE génère des taux de cisaillement extrêmement élevés et une pression locale pendant le processus de rotation grâce à des paramètres machine optimisés. La force de cisaillement intense peut briser la barrière de tension de surface du métal liquide, le déchirant en d'innombrables gouttelettes à l'échelle micronique ou même nanométrique. Une fois que les surfaces fraîches de ces gouttelettes entrent en contact avec des traces d'oxygène dans l'air ou de l'oxygène dissous dans l'huile de silicone, elles forment instantanément un film solide d'oxyde de gallium (Ga₂O₃), encapsulant la surface des gouttelettes. Encapsulées par l'huile de silicone, le comportement des gouttelettes de métal liquide change. Elles se dispersent plus facilement en petites gouttelettes dans l'huile de silicone, formant une "émulsion de métal liquide".

（三）Paramètres Réglables S'adaptent aux Différents Besoins de Mélange
Différents scénarios d'application nécessitent des variations dans les paramètres du système composite métal liquide-huile de silicone, telles que la taille des particules dispersées du métal liquide, la viscosité du système mixte et le rapport solide-liquide, qui doivent être ajustés de manière flexible. Le mélangeur planénaire ZYE prend en charge le contrôle précis de plusieurs paramètres, y compris la vitesse de révolution, la vitesse de rotation, le temps de mélange et le niveau de vide : En ajustant le rapport de vitesse entre la révolution et la rotation, la force de cisaillement et l'intensité convective peuvent être modifiées. Le système sous vide équipé peut éliminer les bulles générées par la rotation à haute vitesse.

（四）Haute Efficacité et Économie d'Énergie Garantissent la Continuité de la Production
Comparé aux équipements de mélange traditionnels qui nécessitent un agitation prolongée à haute vitesse pour obtenir un mélange préliminaire, le mélangeur de pâte ZYE réalise un mélange profond du métal liquide et de l'huile de silicone dans un temps relativement court grâce à sa transmission de champ de force efficace, améliorant significativement la productivité. Simultanément, l'appareil dispose d'une structure de transmission de puissance optimisée, résultant en une consommation d'énergie plus faible. Sa conception de récipient indépendant minimise les résidus de matière, facilite le nettoyage et répond aux exigences de continuité et d'économie de la production à l'échelle.

Actuellement, les mélangeurs planétaires sous vide ZYE ont réalisé une couverture complète des scénarios – la capacité de traitement se connecte de manière transparente des petits échantillons de laboratoire de 2g aux lots de production à l'échelle de 100kg. La plage d'adaptation de la viscosité couvre complètement 0-2 million de cps, répondant parfaitement aux besoins des entreprises tout au long du cycle complet, de la R&D et des essais à petite échelle à la vérification pilote et la production par lots.

Le 6ème Salon de l'Industrie de la Gestion Thermique 2025 est sur le point de commencer. ZYE vous invite cordialement à rejoindre cet événement grandiose. Nous présenterons personnellement sur place des solutions sur mesure pour l'ensemble du processus et explorerons avec vous les limites de l'innovation en matière de matériaux de gestion thermique