חומרים מחוזקים-במילוי גבוה כגון סיבי זכוכית,-מינרלים וחומרים מחוזקים-מעכבי בעירה נמצאים בשימוש נרחב בחלקי רכב, אלקטרוניקה ותעשייה, אך יש להם השפעות שחיקה וקורוזיה ברורות על מערכות רצים חמים, במיוחד צמדים תרמיים. חומרים אלה יאיץ באופן משמעותי את ההזדקנות והכשל של צמדים תרמיים בתנאי עיבוד-בטמפרטורה גבוהה.
שחיקה של חומרי מילוי היא הנזק הישיר ביותר. סיבי זכוכית, טלק וחומרי מילוי מינרלים הם בעלי קשיות גבוהה. כאשר ההמסה המהירה-ת זורמת דרך הזרבובית והסעפת, היא תחלוף ותשפשף ללא הרף את פני הבדיקה של הצמד התרמי. מעטפות נירוסטה רגילות נשחקות בהדרגה דק תחת ניקוי-לטווח ארוך, וכתוצאה מכך חוזק מופחת, עיוות קל או שבירה, ובסופו של דבר כשל במעגל פתוח.
קורוזיה כימית מקצרת את חיי השירות. פלסטיקים רבים במילוי גבוה- מכילים מעכבי בעירה, חומרי סיכה, חומרי תאימות ותוספים אחרים, אשר ישחררו גזים וחומרים חומציים או קורוזיביים במהלך התכה בטמפרטורה- גבוהה. חומרים אלו מגיבים עם חומר הסגסוגת התרמו-צמדית, וגורמים לחמצון פני השטח, חלודה או דה-קרבוריזציה, וכתוצאה מכך לסחף מוגבר ודיוק מופחת עד לכישלון מוחלט.
טמפרטורת עיבוד גבוהה מאיצה את הזדקנות החומר. רוב הפלסטיקים הנדסיים במילוי- גבוהים כגון PA+GF, PBT+GF ו-PPS דורשים טמפרטורת עיבוד מעל 300 מעלות. סביבת טמפרטורה גבוהה-לטווח ארוך- מאיצה את החמצון של חוטי סגסוגת תרמיים ואת ההזדקנות של חומרי בידוד פנימיים, מה שמוביל לסחף מוגברת של אותות, ירידה בהתנגדות הבידוד וסיכונים לקצר חשמלי.
סביר יותר להתרחש תנודות בטמפרטורה. המוליכות התרמית והצמיגות של פלסטיק למילוי גבוה- משתנות מאוד עם הטמפרטורה, מה שמצריך בקרת טמפרטורה מדויקת יותר. ברגע שהצמד התרמי נסחף או מגיב באיטיות, הוא יגרום מיד לפגמי דפוס ברורים. יחד עם זאת, תנודת הטמפרטורה תחמיר עוד יותר את העייפות התרמית של הצמד התרמי ותאיץ את הנזק.
לחץ ההיתוך גבוה יותר, מה שמגביר את הלחץ המכני. לפלסטיק מלא יש נזילות גרועה ודורשים לחץ הזרקה גבוה יותר, וכתוצאה מכך לחץ גדול יותר על הזרבובית והסעפת. הבדיקה של הצמד התרמי נוטה להתכופף או לעיוות בלחץ גבוה, וכתוצאה מכך מגע או תזוזה לקויים, המשפיעים על דיוק מדידת הטמפרטורה.
שקיעת פחמן ושאריות חומרים משפיעים על הולכת חום. תוצרי פירוק של פלסטיק מלא קל ליצור שקיעת פחמן על פני הבדיקה, המכסה את אזור החישה של הצמד התרמי, וכתוצאה מכך תגובה איטית ופיגור בטמפרטורה. ניקוי שקיעת פחמן יגביר את הפעולה המכנית ועלול לגרום לנזק משני לצמד התרמי.
מוליכות תרמית ירודה של חומרים מקשה על בקרת הטמפרטורה. לפלסטיק מלא מוליכות תרמית ירודה, ונקודות חמות מקומיות נוטות להופיע בערוץ הזרימה. צמדים תרמיים צריכים לעבוד בסביבה תרמית לא אחידה יותר, והלחץ התרמי החוזר ומאיץ את פיצוח נקודת הריתוך והמעטפת.
כדי להסתגל לפלסטיק-מילוי גבוה, צמדים תרמיים מקצועיים משתמשים בדרך כלל במעטפת סגסוגת עמידות-קשיות- גבוהה, כגון סדרת Inconel, כדי לשפר את ההתנגדות לבלאי וקורוזיה. במקביל, המבנה המבודד-מינרלי עם תחמוצת מגנזיום דחוס מאומץ כדי לשפר את היציבות, והכבל העמיד לטמפרטורה גבוהה- משמש להארכת חיי השירות.
לסיכום, פלסטיק במילוי גבוה- מטיל דרישות קשות מקיפות על צמדים תרמיים, הדורשות עמידות גבוהה יותר בפני שחיקה, עמידות בפני קורוזיה, יציבות-בטמפרטורה גבוהה וחוזק מכני כדי להבטיח פעולה יציבה-לטווח ארוך.
