[發明專利]一種含液態金屬的三維復合散熱漿料及由其制備的散熱膜

在審

• 申請號: 201910971881.4
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110607167A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 常廣濤;王穎;李若欣
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C09K5/10
• 分類號: C09K5/10;C09K5/14;C09J7/28;C09D1/00;C09D7/61
• 代理公司: 32251 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 陸金星

1.一種含液態金屬的三維復合散熱漿料，其特征在于，包括如下重量份的組分：石墨烯材料5～50份，液態金屬1～30份，成膜助劑0.01～15份，助劑0.01-5份，溶劑50～200份，其制備方法為：

(1)將液態金屬和第一分散劑在3000-6000RPM下分散研磨2-6小時，制成粒徑為100-500nm的納米液態金屬分散液，分散時加入助劑；

(2)將石墨烯材料、所述納米液態金屬分散液與成膜助劑混合，獲得混合漿料，然后將所述混合漿料經三輥機輥壓充分混合，得到石墨烯散熱漿料。

2.根據權利要求1所述的一種含液態金屬的三維復合散熱漿料，其特征在于：所述石墨烯材料為1-50層的片狀石墨烯或石墨烯微片；所述成膜助劑為高溫固化型丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂中的任意一種或多種；所述液態金屬為納米液態金屬，粒徑為50～500nm，所述納米液態金屬為單質金屬、二元合金、三元合金、多元合金中的任意一種；所述第一分散劑選取含金屬親和基團的高分子量嵌段共聚物溶液；所述助劑包括分散劑、消泡劑、流平劑或偶聯劑。

3.根據權利要求2所述的一種含液態金屬的三維復合散熱漿料，其特征在于：所述單質金屬選自鎵、銦、錫、鉍、銫中的任意一種；所述二元合金選自鎵銦合金、鎵錫合金、鎵汞合金、鎵銫合金、鉍銦合金中的任意一種；所述三元合金選自鎵銦錫合金、鎵銦汞合金、鎵銦銫合金、鎵錫汞合金、鎵錫銫合金、鎵汞銫合金、鎵鈉鉀合金、鉍銦錫合金中的任意一種；所述多元合金為由鉍、錫、銀、銅、鋁或鉻中的任意一種或多種與所述合金配制而成的低熔點多元合金中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種含液態金屬的三維復合散熱漿料，其特征在于：步驟(1)中所述液態金屬和第一分散劑的重量比為1～20：1。

5.根據權利要求1所述的一種含液態金屬的三維復合散熱漿料，其特征在于，所述石墨烯材料的制備方法為：將石墨烯、第二分散劑和溶劑置于高速分散機中，在2000～5000RPM下分散30min，制成石墨烯分散液。

6.根據權利要求5所述的一種含液態金屬的三維復合散熱漿料，其特征在于：所述石墨烯與第二分散劑的重量比為5～20：1，所述第二分散劑選取非離子類的含石墨烯親和基團的高分子聚合物。

7.根據權利要求1或5所述的一種含液態金屬的三維復合散熱漿料，其特征在于：所述溶劑包括水、有機溶劑和UV單體，所述有機溶劑為沸點低于200℃的小分子；所述UV單體包括單官、雙官、三官及多官單體。

8.一種散熱膜，其特征在于，包括：從上往下依次設置的石墨烯/納米液態金屬復合散熱膜、散熱基板、高分子膠黏劑和離型膜，所述石墨烯/納米液態金屬復合散熱膜由如權利要求1-7中任意一項所述的一種含液態金屬的三維復合散熱漿料涂覆而成，將所述含液態金屬的三維復合散熱漿料均勻涂覆在所述散熱基板上，經過80～200℃烘干，在20～50MPa壓力下即可得到石墨烯/納米液態金屬復合散熱膜，所述石墨烯/納米液態金屬復合散熱膜包括石墨烯和液態金屬，任意相鄰的兩片石墨烯通過液態金屬連接。

9.根據權利要求8所述的一種散熱膜，其特征在于：所述散熱基板為銅箔、鋁箔、鐵片中的任意一種，厚度為0.01mm～10.00mm；所述石墨烯/納米液態金屬復合散熱膜的厚度為0.01mm～3.0mm；所述高分子膠黏劑為水性、溶劑型及UV高分子聚合物中的任意一種。

10.根據權利要求8所述的一種散熱膜，其特征在于：所述涂覆的方式為噴涂法、絲網印刷、涂布機涂布，浸漬提拉法中的任意一種或多種。