[發明專利]具有自封裝功能的液態金屬熱界面材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911292500.6
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN112981207B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 郭宏;謝忠南;張習敏
• 申請（專利權）人: 有研工程技術研究院有限公司
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C09K5/06;C22C12/00;C22C28/00;C22C1/04
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

1.一種具有自封裝功能的液態金屬熱界面材料，其特征在于：按照體積百分比計，液態金屬占70~99vol%；高導熱填料占1~30vol%；所述的液態金屬由一種或兩種以上高熔點液態金屬和一種或兩種以上低熔點液態金屬組成，所述的高熔點液態金屬的熔點為120~200℃，所述的低熔點液態金屬的熔點為40~80℃；所述的高熔點液態金屬與低熔點液態金屬體積比為1/2~4/1；所述的高熔點液態金屬包括55.5Bi-44.5Pb、40Sn-4Zn-56Bi、86Sn-9Zn-5Bi、60Sn-40Bi、Sn-58Bi、86Sn-9Zn-5Bi和Sn-9Zn；所述的低熔點液態金屬包括49Bi-21In-18Pb-12Sn、27Sn-44.9In-28.1Bi、47.5Bi-25.4Pb-12.6Sn-9.5Cd-5In、51In-32.5Bi-16.5Sn、41Bi-28Pb-25Sn-6Cd、44.7Bi-22.6Pb-19.1In-8.3Sn-5.3Cd 、66.3In-33.7Bi和57Bi-26In-17Sn。

2.根據權利要求1所述的具有自封裝功能的液態金屬熱界面材料，其特征在于：所述的高導熱填料包括石墨烯、碳納米管、納米金剛石、碳化硅微粉和氮化鋁微粉中的一種或多種。

3.根據權利要求2所述的具有自封裝功能的液態金屬熱界面材料，其特征在于：所述的高導熱填料的粒徑為20~2000nm。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的具有自封裝功能的液態金屬熱界面材料的制備方法，包含以下步驟：

（1）原料的前處理：將高熔點液態金屬粉末、低熔點液態金屬粉末和高導熱填料分別在乙醇中超聲清洗，之后在去離子水中超聲清洗，然后過濾烘干，按所需配比稱重；

（2）將配好的混合粉末置于超聲震蕩器中，加入去離子水，進行超聲震蕩，使高熔點液態金屬粉末、低熔點液態金屬粉末和高導熱填料顆粒混合均勻，之后過濾烘干；

（3）將所得的混合粉末置于熱壓模具中，將粉末壓制成3~5mm厚的片狀；

（4）最后將熱壓所得的材料在多輥軋機中低速精軋成50~800μm厚的片狀熱界面材料。

5.根據權利要求4所述的具有自封裝功能的液態金屬熱界面材料的制備方法，其特征在于：所述的高熔點液態金屬粉末、低熔點液態金屬粉末或高導熱填料在乙醇中超聲清洗的時間為20~40min，在去離子水中超聲清洗的時間為20~40min。

6.根據權利要求4所述的具有自封裝功能的液態金屬熱界面材料的制備方法，其特征在于：加入的去離子水與混合粉末的體積比為1：1，超聲震蕩的時間為30~60min。

7.根據權利要求4所述的具有自封裝功能的液態金屬熱界面材料的制備方法，其特征在于：所述熱壓的溫度為50~120℃。