Как своими руками сделать теплопроводящий клей для светодиодов и радиаторов, чем его заменить

Что такое теплопроводящий клей и для чего он нужен?

При соединении деталей, которые подвергаются воздействию высоких температур, например, светодиодов на радиаторах , многие сталкиваются с проблемой выбора клея. Большинство видов имеют ограничение по температурному диапазону. Их адгезивные свойства ухудшаются при нагревании, а входящие в состав компоненты начинают испаряться. В лучшем случае от шва исходит неприятный запах, в худшем – испарение токсичных компонентов негативно влияет на здоровье человека.

Для склеивания нагревающихся деталей используют теплопроводный клей. Он не меняет своих качеств при нагревании, не выделяет токсичных паров, именно поэтому им можно соединять детали, которые подвергаются регулярному нагреву.

Еще одна функция теплопроводного клея – теплоотведение. В его составе содержатся частицы, которые обладают более высокой теплопроводностью, чем воздух. Вещество заполняет пространство между двумя поверхностями и обеспечивает отвод тепла. Обычно эту функцию выполняет термопаста, но когда необходим именно крепеж двух элементов, ее заменяют на термоклей.

Термопроводящий клей продается в небольших тубах или тюбиках в жидком виде. Перед использованием колпачок откручивают и протыкают в защитной мембране отверстие. После тюбик следует закрыть, чтобы вещество не высохло. Некоторые марки, например, «АлСил», продаются в шприцах, что делает нанесение еще удобнее – достаточно выдавить небольшое количество массы на поверхность.

На вид термоклей представляет собой густую белую массу однородной консистенции. Он не имеет ярко выраженного запаха, кроме того, при нагревании запах тоже не появляется.

Наиболее популярная марка термоклея – «Радиал». Помимо термопроводности, он отличается устойчивостью к воздействию ультрафиолета и повышенной влажности. При нанесении на алюминиевые, серебряные или стальные поверхности окисление не происходит. Диапазон рабочей температуры – от -60° до +300°.

Термоклеем приклеивают на радиаторах светодиоды, процессоры, силовые транзисторы, микросхемы в импульсных блоках питания, в блоках телевизоров с кинескопом. Сферы применения:

• силовая электроника;
• вычислительная техника;
• датчики температуры.

Самостоятельное изготовление

Токопроводящая смазка может быть не только приобретена в готовом виде, но и изготовлена своими руками. Однако прежде чем дать инструкцию по изготовлению, необходимо ответить на ряд наиболее распространенных среди новичков вопросов:

1. Способен ли клей «Момент» проводить электричество? Нет, ни одна из многочисленных вариаций этого клеящего вещества не способна проводить ток.
2. Обладает ли электропроводимостью «Суперклей»? Для ответа на вопрос нужно понимать характер проводимости. Указанный вид вещества не имеет в своем составе компонентов (металлы, графит), которые проводят электричество. Таким образом, по своим возможностям «Суперклей» практически идентичен пластмассе.
3. Что насчет эпоксидных составов? Эпоксидная смола не пропускает электричество по причине, указанной выше.
4. Допускаются ли ремонтные работы под высоким напряжением с применением специализированного клея? Нет, такие работы запрещены в соответствии с правилами безопасности.
5. Купил «Контактол», но он не дает нужного эффекта. Причина, скорее всего в том, что данный товар поддельный. Популярность этой торговой марки обусловила большое количество подделок.
6. Что нужно для электропроводности состава? Клей должен в обязательном порядке содержать токопроводящие компоненты. Причем их удельный вес должен быть достаточным для обеспечения электропроводности.

Как сделать токопроводящий клей на серебряной основе

Чтобы обойтись без этих проблем при работе с цветным металлом, можно сделать токопроводящий крем на серебре, но это значительно сложнее, чем работа с карандашным грифелем. Перед началом работы необходимо обзавестись азотнокислотным серебром, но это может быть сложнее, чем заменить его азотной кислотой; она также проводит электричество.

В аптеке нужно купить 1% раствор формалина и бутылочку аммиака (нашатырного спирта).

Внимательно отмерив равные пропорции, нужно для начала смешать формалин и азотнокислотное серебро, после чего добавить в получившуюся смесь пару капель аммиака.

Статья по теме: Особенности использования укрывной пленки

Если действия были произведены без ошибок, через какое-то время в полученном составе выпадет черный осадок — порошок серебра, который необходимо достать из жидкости (можно использовать дистиллированную воду или фильтр) и использовать в целях электропроводимости. Далее следует подсушка извлеченного из жидкости осадка при высокой температуре 105-150 градусов Цельсия. Получившийся высушенный черный порошок нужно добавить в аналогичный предыдущему рецепту любой быстросохнущий клей. Профессионалы советуют вначале смешать клей с небольшим количеством спирта. Из-за высокой скорости высыхания состава он требует периодического помешивания.

Подобных рецептов существует огромное множество, но все они основываются на одних и тех же процессов. Достаточно вспомнить уроки химии или физики в школе, чтобы выделить, какие элементы проводят ток, а позже на их основе приготовить идеальную для изделия клеящую пасту.

Известные торговые марки

На рынке представлено не так много брендов от производителей токопроводящего клея. В их числе имеются как российские компании, так и иностранные. Ниже перечислим наиболее зарекомендовавшие себя марки клеящих веществ:

1. Марка клея токопроводящего контактол на серебре 2г предназначена для создания высокоэластичных прочных поверхностей. Производится на базе серебра. Отличается быстрой высыхаемостью, благодаря чему удобен в работе. Приобрести «Контактол» можно в любом магазине радиотоваров или на рынке. Однако следует заметить, что большинство отзывов об этом бренде отрицательные.
2. «Элеконт» — токопроводящий состав на основе эпоксидной смолы, часто применяемый автолюбителями. Отзывы об этом изделии также далеко не всегда положительные.
3. Клей «Done Deal» иностранного производства. «Done Deal» отличается высокой прочностью и надежностью. Данный бренд имеет хорошие отзывы у профессионалов.
4. «Homakoll» — популярный бренд токопроводящего вещества, давно представленный на рынке. Чаще всего применяется как токопроводящий клей для линолеума крупными производителями. Обладает антистатическими качествами.
5. «Mastix» – электропроводящая смазка для ремонтных работ с задним стеклом автомобиля. «Mastix» считается лучшим выбором в своем сегменте.
6. ТПК-Э представляет собой марку клея от российского производителя. Особенность состава — способность сохранять эксплуатационные характеристики при широком температурном разбросе — от минус 190 до плюс 200 градусов по Цельсию. Чаще всего эта марка используется в промышленных условиях.

Особенности и свойства токопроводящих клеящих составов

Основой такого клея является наличие определенных составляющих компонентов, способных обеспечить необходимый уровень прохождения электроэнергии. К ним относятся обычный графит, никелевый порошок, полимеры, серебро порошковое – подойдет мелкий порошок любого из токопроводящих металлов.

Клеящая смесь должна быть эластичной, и при этом, иметь небольшое удельное сопротивление. Эластичность обеспечит точечное нанесение клея и не позволит ему растекаться по поверхности. В этом вопросе, главное выдержать необходимое соотношение между порошковыми электропроводящими наполнителями и полимерными связующими. Большое количество добавок, способных провести ток, может привести к снижению качеств сцепления с различными поверхностями, что отразится на надежности и прочности контактов.

Следующей важной для работы особенностью, будет время, необходимое для высыхания приготовленной смеси. Чем быстрее высыхает клей – тем лучше и удобнее для работы мастера. Для этого, при самостоятельном изготовлении клеящей смеси используют любой готовый быстровысыхающий клей или токопроводящий лак

В связи с тем, что микросхемы при эксплуатации нагреваются, клей должен быть термостойким и обязательно безопасным для работающего мастера и окружающих

Для этого, при самостоятельном изготовлении клеящей смеси используют любой готовый быстровысыхающий клей или токопроводящий лак. В связи с тем, что микросхемы при эксплуатации нагреваются, клей должен быть термостойким и обязательно безопасным для работающего мастера и окружающих.

Сделано своими руками

Многие начинающие радиолюбители задаются вопросом, как сделать токопроводящий клей своими руками. Здесь необходимо внести ясность в некоторые вопросы, которые новички задают чаще всего.

1. Проводит ли ток клей момент? Это клей, который был разработан и представлен немецкой компанией Хенкель. Всего было создано 6 составов для различных целей, но ни один из них не проводит ток.
2. Проводит ли супер клей электричество? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо обратиться к самому понятию электропроводящего материала. Супер клей не содержит компонентов, которые позволили бы назвать его электропроводным (графит, металлы), поэтому его показатели в этом плане практически не отличаются от пластмассы.
3. Проводит ли эпоксидный клей электричество? Эпоксидная смола не проводит электрический ток по вышеуказанной причине.
4. Можно ли ремонтировать при помощи такого клея провод высокого напряжения? Мастера не рекомендуют этого делать, так как это идет вразрез с правилами безопасности при работе с электричеством.
5. Почему контактол не работает? В современное время появилось очень много подделок этого клея, поэтому лучше приобретать этот клей с гарантиями от производителя.
6. Какой клей проводит электрический ток? Любой клей, в состав которого входят электропроводящие компоненты в достаточном объеме.

Качества электропроводящей пасты

Итак, как определить, какой клей подходит для работы? Хороший токопроводящий клей отличают следующие качества:

1. Большая скорость высыхания, чтобы в работе не возникало пауз.
2. Высокая вязкость для удобства применения и защиты частей электросхемы, на которую клей попадать не должен.
3. Большие значения сцепляемости.
4. Термостойкость (при пайке).
5. Безопасность как для рабочего, так и для окружающей среды.
6. Низкая электрическая сопротивляемость, иначе этот клей будет крайне плохо проводить ток.
7. Содержание полимеров в составе.
8. Клей должен быть не на водной основе. В противном случае элементы микросхемы могут быть залиты этим клеем и повредиться, а сам клей высыхать слишком долго, что замедлит работу мастера.

Клей продается в строительных или радиотехнических магазинах, по сравнительно небольшой цене — всего ±100 рублей за каких-то 25 грамм. Учитывая, что на те же ПВХ-покрытия требуется не меньше 250 грамм клея на квадратный метр, а для текстиля или металла и вовсе 400, цена на клей оказывается довольно высокой.

Безусловно, изготовленная в домашних условиях токопроводящая паста бывает выгоднее, чем её покупные аналоги, но у неё сильно ограничен запас прочности. Кроме того, никто из нас не застрахован от ошибок; не исключен шанс того, что при производстве клея была совершена ошибка, которая может повредить дорогостоящее оборудование. Если вы не до конца уверены в своих силах, то магазинный клей тоже может быть замечательным вариантом. К примеру, «Контактол».

Композиция этого клея маловязкая и напоминает пасту и изготовлена на основе эпоксидных, полиэфирных и др. синтетических смол, а непосредственно электропроводимым его делают порошки серебра, золота или палладия. Стоит он не так уж дорого: 190 рублей. Однако, при его покупке следует быть осторожным: в последнее время случаи продажи подделок участились, поэтому лучше обращаться к продавцу с гарантиями.

Выбор клея в магазине

На рынке представлено большое разнообразие клеевых растворов, обладающих свойством электропроводности. При выборе приходится отдать предпочтение хорошей проводимости либо клеящей способности и быстрому застыванию. Оптимальным вариантом является вещество, рекомендуемое для использования в машиностроительной области.

Производством токопроводящего клея занимается большое количество компаний, и не всегда именитые производители предлагают лучший товар. Чтобы найти подходящий вариант с учетом целей дальнейшего применения, стоит ознакомиться с распространенными разновидностями и учесть их характеристики и физические свойства.

«Контактол»

Выпускаемый под маркой «Контактол» клей является инновационной разработкой немецкого производителя Keller. Продукт предназначен для монтажа микросхем, ремонта дорожек на печатных платах, устранения дефектов на контактах в электроприборах. Вещество быстро схватывается, а через 5-7 часов происходит абсолютная полимеризация. Чтобы ускорить процесс застывания, допускается прогревать место обработки теплым воздухом.

Permatex

Клей марки Permatex представляет собой токопроводящий двухкомпонентный состав. Основное предназначение — восстановление нитей обогрева стекла. Преимуществом данной разновидности являются высокая устойчивость к температурным перепадам и влиянию ультрафиолетового излучения. Достигнуть наилучшего результата удается при использовании средства Permatex при окружающей температуре не менее 10 градусов.

ТПК-Э

Клей ТПК-Э применяется для склеивания алюминиевых изделий, нержавейки и углепластика между собой и в разных сочетаниях. Обработка раствором помогает обеспечить электросоединение с переходным сопротивлением. Благодаря консистенции и составу продукт отводит статические заряды от материала.

Forbo 615 Eurostar Lino EL

Токопроводящий клей «Форбо» практически не имеет запаха и имеет полупрозрачную консистенцию. Чаще всего вещество используется для проведения ремонтных работ, включая фиксацию ковровых покрытий, линолеума и других материалов на полу.

DoneDeal

Клей DoneDeal от американского производителя обладает хорошей адгезией к большинству материалов. Продукт отличается водостойкостью и подходит для ремонта водного транспорта. При соблюдении правил использования прочность клеевого шва по прочности превосходит прочность обрабатываемого материала.

Homakoll

Продукция Honakoll разработана специально для приклеивания рулонных напольных покрытий на тканевой либо ворсовой подоснове. Для раствора характерны следующие свойства:

• отсутствие летучих растворителей в составе;
• невысокое содержание воды;
• устойчивость к усадке после затвердевания;
• минимальный риск сдвига и отслаивания после сцепления с поверхностью;
• легкое нанесение зубчатым шпателем;
• пожаробезопасность.

MASTIX

Вещество бренда Mastix, также известное под наименованием холодная сварка, по ряду показателей превосходит аналогичную продукцию. Состав можно эксплуатировать при экстремально низких и высоких температурах без потери изначальных свойств. Чаще всего клей Mastix используется для соединения металлических изделий, также им заполняют трещины и различные отверстия. Под маркой Mastix выпускаются составы универсального назначения и предназначенные для использования в конкретных областях.

«ВолгаХимПром»

Токопроводящий клей «ВолгаХимПром» используется в качестве реставрационного и армирующего состава. После нанесения на поверхность средство полностью затвердевает за 30-50 минут в зависимости от толщины слоя. Продукция «ВолгаХимПром» подходит для применения в бытовых условиях и промышленных масштабах. Состав не оказывает негативного воздействия на кожный покров, дыхательные пути и слизистую оболочку, что делает его безопасным.

Рекомендации по приготовлению и хранению клея

Чтобы клей сохранял свои качества как можно дольше, придерживайтесь наших рекомендаций:

• Всегда храните составы в герметично закрытой упаковке. Если тара закрывается неплотно, возьмите в качестве прокладки для крышки один слой алюминиевой фольги и два слоя полиэтилена.
• Если используете раствор из банки, не переливайте его через край, так он попадет на горлышко и крышка приклеится намертво. Для удобства возьмите кисточку.
• Всегда подписывайте составы и храните их вдали от детей и источников тепла.
• Если в рецепте присутствуют растворители или бензин, пользуйтесь респиратором и перчатками.
• Не применяйте емкости, в которых готовился клей для хранения пищевых продуктов.
• Перед началом создания клея заранее подготовьте и отмерьте все необходимые материалы.
• Не разбавляйте составы водой, берите для этого олифу либо растворители.

Советуем посмотреть видео-инструкцию:

Какие характеристики должны быть у токопроводящего клея

Производители готовых к использованию составов уделяют основное внимание главной функции токопроводящего клея — высокой токопроводимости. Самостоятельное приготовление клея позволяет добиться идеального соотношения между качеством электропроводимости и надежностью сцепления

Более того, в зависимости от поставленной задачи может потребоваться клей с разными свойствами, ведь в одном случае нужен клей, сохраняющий эластичность, в другом важна жесткость соединения

Самостоятельное приготовление клея позволяет добиться идеального соотношения между качеством электропроводимости и надежностью сцепления. Более того, в зависимости от поставленной задачи может потребоваться клей с разными свойствами, ведь в одном случае нужен клей, сохраняющий эластичность, в другом важна жесткость соединения.

В любом случае клей должен обладать следующими характеристиками:

• высокой адгезией (сцеплением) с разными видами поверхностей;
• низким удельным электрическим сопротивлением;
• достаточной вязкостью;
• высокой покрывающей способностью;
• прочностью соединения;
• высокой термоустойчивостью (устойчивостью к перепадам температур);
• водостойкостью.

За считанные минуты можно самому сделать токопроводящий клей, который будет соответствовать требуемым характеристикам.

Особенности и свойства

Первый электропроводящий состав был разработан Германией в начале Второй мировой войны. Изначально он использовался только в машиностроении. Со временем стал универсальным. Теперь его применяют в качестве спайки, во время укладки тёплого пола, систем обогрева, что связано со способностью клеевого раствора выдерживать высокие температуры.

• Быстро сохнет, поэтому склеивание нужно проводить без перерыва.
• Обладает высокой вязкостью, что предотвращает затекание смеси внутрь плат.
• Высокие адгезионные характеристики обеспечивают надёжную сцепку с обрабатываемыми плоскостями, хорошо закрепляется на стекле, пластике и т. д..
• После высыхания выдерживает t до +160 °C с сохранением своей структуры.
• Безопасен для человека и природы.
• Эластичность состава позволяет делать точечное нанесение.

Токопроводный состав имеет низкую электросопротивляемость. Его применение помогает защитить детали от повреждений, ударов и вибрационных нагрузок. Благодаря клею-проводнику платы не будут реагировать на перепад температур.

Перед использованием, нужно тщательно изучить состав клея и не применять средства, содержащие воду. Состав и инструкция по применению указывается на заводской упаковке клея. Для микросхем, контактов проводов, шлейфов, остальных элементов электротехники водная основа губительна. Такой состав будет высыхать очень долго.

Компонентом, пропускающим ток в клее, зачастую является графитовый или никелевый порошок, серебро либо любой другой металл. Чем больше содержание электропроводящего компонента, тем хуже сцепка клея с поверхностью.

• можно отремонтировать компьютерные шлейфы, микросхемы;
• используют при установке обогревающих плинтусов;
• применяется как клей для линолеума, когда укладывается антистатическое напольное покрытие;

• устраняются дефекты в автомобильной электрике, ремонтируется обогрев заднего стекла;
• скрепляются пьезоэлементы в радиоаппаратуре;
• используется при замене пайки светоизлучающих диодов.

Работа с токопроводящими смесями проходит в условиях закрытых помещений, чтобы минимизировать загрязнение окружающей среды.

Виды клея «Контактол»

Электропроводящий клей Контактол (kontaktol) – это продукция известного концерна Keller (Германия). Производитель предлагает следующие модификации:

• «на серебре» – однокомпонентный состав на основе очищенного серебра для создания электропроводящих дорожек на текстолите и других твердых подложках;
• клей «Радио» создан с графитовым наполнителем, поэтому стоит дешевле, по сравнению с предыдущим вариантом;
• клеевой маркер сделан из серебряного порошка с ПВХ наполнителем – такое решение упрощает обращение с восстановительным средством в сложных рабочих условиях.

К сведению. Клей Контактол электропроводный после застывания создает устойчивую к влаге «дорожку». Стандартная тара – 2, 5 и 10 г. Удельное сопротивление – 0,01 Ом на см куб.