CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.3. Kiểm tra độ ổn định nhiệt
Hình 3.3. Kết quả kiểm tra TGA của mẫu chỉ sử dụng Silicon (Si) và mẫu sử dụng
hỗn hợp Silicon và Al2O3 với tỉ lệ 1:2 (Si_AO_1:1,5)
Hình 3.3 cho thấy kết quả phân tích TGA của tấm dán truyền dẫn nhiệt trung gian chỉ sử dụng silicon ( kí hiệu Si) và mẫu sử dụng hỗn hợp silicon và Al2O3 với tỉ lệ silicon/Al2O3 là 1:1,5 (kí hiệu Si_AO_1:1,5). Tấm dán được gia nhiệt từ 30 đến
800oC với tốc độ 10oC/phút, vùng nhiệt này đã bao trọn khoảng nhiệt độ hoạt động của thiết bị trong các ứng dụng thực tế. Từ hình 3.3, đường cong TGA cho thấy khi thêm hạt dẫn nhiệt vào chất nền silicon đã giúp cải thiện độ ổn định nhiệt của
silicon. Như khi xét ở 100oC, sự mất khối lượng của mẫu silicon không trộn với hạt
Al2O3 là 0,16% khối lượng trong khi đó mẫu silicon có hạt Al2O3 là 0,09% khối
lượng. Tương tự khi xét ở 400oC, sự mất mất khối lượng là 2,49% và 1,27% là lượt
tương ứng với mẫu Si và Si_AO_1:1,5. Nguyên nhân cho việc cải thiện độ ổn định nhiệt của tấm dán truyền dẫn nhiệt trung gian có thể quy kết cho sự tăng các điểm liên kết ngang vật lý và hóa học, bên cạnh đó còn do sự tương tác giữa hạt dẫn nhiệt
với chất nền silicon. Khi nâng nhiệt độ đến 700oC, mẫu Si còn lại 16,27% và mẫu
Si_AO_1:1,5 còn lại 64,98% khối lượng. Theo lý thuyết, mẫu Si_AO_1:1,5 có 40% silicon và 60% Al2O3, như đã biết Al2O3 có nhiệt độ nóng chảy cao trên 20000C do
đó khi nâng lên 7000C Al2O3 không bị ảnh hưởng. Tuy nhiên phần trăm khối lượng
còn lại của mẫu Si_AO_1:1,5 lớn hơn so với lý thuyết. Nguyên nhân có thể do khi ta nâng nhiệt độ, một số phân tử silicon xảy ra sự tái cấu trúc, liên kết với nhau làm khối lượng phân tử tăng gấp 2-3 lần, do đó làm tăng độ bền nhiệt.
Như vậy theo như kết quả kiểm tra mất khối lượng theo nhiệt độ trên hình
3.3, ta có thể đưa ra kết luận trong khoảng nhiệt độ dưới 400oC mẫu tấm dán truyền
dẫn nhiệt trung gian gần như không có sự thay đổi hoặc sự thay đổi rất nhỏ, có thể do sự bay hơi của một số dung môi hay silicon mạch ngắn, điều này không gây ra nhiều ảnh hưởng đối với tấm dán.