[發明專利]一種導熱相變儲能界面組合物制備方法

有效

• 申請號: 201710353121.8
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107216858B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 吳強
• 申請（專利權）人: 平湖阿萊德實業有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;C09K5/14;C09K5/02
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本發明涉及一種導熱相變儲能界面組合物制備方法，包括固?固儲能材料、第一導熱粉體、固?液儲能材料、增強長纖維、第二導熱粉體、橡膠、硅烷偶聯劑和樹脂，依次包括以下步驟：獲取溶液A和第一導熱粉體B、微米級復合材料D制成、獲取物料E、固?液儲能材料、增強長纖維、橡膠、樹脂混合攪拌、和導熱儲能組合物F形成；本發明的優點：固?固儲能材料通過固?固相變吸收熱量，固?液儲能材料通過固?液相變吸收熱量，同時，固?液儲能材料相變成液態，潤濕界面，降低接觸熱阻。內部增強長纖維使組合物具有更好的韌性，不易斷裂。

技術領域

本發明涉及一種導熱相變儲能界面組合物制備方法。

背景技術

電子元器件的散熱已經成為應用中普遍需要解決的問題，對電子器件而言，往往幾度的溫度差別即可對器件的可靠性和性能指標產生顯著影響，隨著電子設備的小型化、規模化發展，散熱空間變得越來越小，熱流密度越來越高，對散熱系統的設計要求也越來越高。目前電子元器件一般通過在電子元器件的發熱面鄰接散熱片進行散熱，例如LED行業中的鋁基板和散熱片，電源中的MOS 管、變壓器與散熱片，手機主板IC與散熱片。電子元器件在通過散熱件散熱的過程中，熱源表面與散熱件接觸表面之間會產生接觸熱阻，同時熱源表面及散熱件表面具有一定的粗糙度，使接觸界面存在空氣，導致熱阻增加。為降低熱源表面與散熱件接觸表面之間的接觸熱阻，提高散熱效率，在接觸表面之間填充界面導熱材料成為便捷且必要的技術手段。

界面導熱材料通過較低的硬度、較好的填充性能以及優異的導熱性能，擠出界面間隙中的空氣，使熱源表面與散熱件表面實現間接充分接觸，降低界面上的溫差，減小界面接觸熱阻；現有的界面導熱材料包括導熱硅脂、導熱雙面膠、導熱硅膠片及相變導熱材料。相變導熱材料主要由載體材料、相變材料、導熱填料組成，其集合了導熱硅脂及導熱硅膠片的優點，在常溫下具有一定的粘性、強度、彈性等，便于使用，當器件溫度升高時，其中的相變材料達到相變溫度時相變成為液態，對接觸界面進行潤濕、填充，降低接觸熱阻，提高散熱效率。

相變導熱材料的相關現有技術公開采用具有高表面積的載體材料以提高填料的分散性及添加量，或通過采用橡膠等載體材料對相變材料以及導熱填料進行承載成型。但采用現有的載體材料制備的相變導熱材料硬度較高，使片材在進行相變導熱的過程中對界面的潤濕程度有限，同時片材的力學強度(如拉伸強度或撕裂強度)較低，應用中往往需要增加增強層例如聚酰亞胺薄膜等才能使用，造成生產成本提高和接觸熱阻的增大。

傳統的導熱墊片采取把熱量導入空氣或大地，墊片性能上的突破主要通過提高導熱系數的方式把熱量快速轉移。但對于一些密閉空間，如飛行器內部電子器件，飛行器的高速飛行導致其外殼溫度達幾百至幾千攝氏度，內部電子器件散發的熱量無法通過外殼導入空氣，只能通過增加材料的熱容把熱量進行儲存。同樣地，在一些具有熱量無法及時轉移，或電子器件的發熱量具有波峰波谷效應的地方，具有儲能效果的導熱墊片更具有實用性。儲能材料通過相轉變吸收大量潛熱，且在相轉變過程中，自身溫度不變或變化不大，特別適合上述情況下熱量的儲存。

公開號為CN 204031696 U的中國專利公開了一種高強度的導熱相變墊片，通過一種采用硅橡膠作為載體，以相變微膠囊作為儲能材料，通過網格布增加墊片強度。所采用的相變微膠囊工藝復雜，成本高昂，核殼結構導致微膠囊相變潛熱低，儲能密度小，同時，相變材料微膠囊的殼材導熱系數非常低，導致相變墊片整體導熱系數低，儲能效果緩慢。而所添加的玻纖布層容易造成墊片的分層現象。

公開號為CN 104185406 A的中國專利公開了導熱相變墊片，通過一種以電子級玻璃纖維、微晶蠟、石墨粉和具有吸附作用的網格布為原料制備相變墊片，此相變墊片僅具有界面潤濕功能，降低接觸熱阻，無通過相變潛熱儲能的功能。

發明內容

本發明要解決的技術問題就是提供一種導熱相變儲能界面組合物制備方法，解決現有相變導熱軟片儲能密度小的問題。