[發明專利]一種絕緣的高效導熱硅脂及其制備方法

在審

• 申請號: 202010676896.0
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111777995A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 劉志軍;孟鴻;王飛;劉繼鋒;羊輝
• 申請（專利權）人: 深圳市樂普泰科技股份有限公司
• 主分類號: C09K5/14
• 分類號: C09K5/14;C09K5/10
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

本發明公開了一種絕緣的高效導熱硅脂及其制備方法，其中，該導熱硅脂包括以下重量份數的組分：復合球形導熱填料80～100份，一維結構導熱材料0.5～5份、二維結構導熱材料0.5～5份、液體金屬導熱膏20～100份、硅油4～20份，硅烷偶聯劑0.25～2份，抗氧化劑0.1～1份。本發明通過液體金屬導熱膏對復合球形導熱填料表面的微小間隙進行填充，有效降低了填料顆粒間接觸熱阻，在獲得具有高效的導熱性能的同時仍能保持導熱硅脂的良好絕緣性，同時，通過采用本發明高效導熱硅脂，有效的解決了傳統導熱硅脂存在的填充量低，導熱效果差，易干裂以及滲油的問題。

技術領域

本發明屬于導熱硅脂技術領域，具體涉及一種絕緣的高效導熱硅脂及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著智能化、自動化工業的快速發展，電子部件集成度越來越高，其工作時產生的熱量越來越高，特別是5G通信時代的到來，傳統的導熱硅脂的導熱系數不高，散熱性能不足以滿足更大功率，更復雜環境的散熱需求。如何進一步提升導熱硅脂的導熱性能，成為擺在研究人員面前的一個難題；近些年逐漸發展的液體金屬導熱膏是一種高端熱界面材料，因其具有相變吸熱的特性，其具有遠超傳統導熱硅脂的熱導率，但液態金屬流動性大，長期使用過程中易出現流淌失效。

因此，尋找能防止液態金屬因流淌而失效和降低其導電性，同時又能保證其高導熱性能的材料和方法是液態金屬熱界面材料研究領域的重要課題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種絕緣的高效導熱硅脂，解決了現有導熱硅脂的導熱效果差、易干裂和滲油的問題。

本發明的目的還在于提供上述絕緣的高效導熱硅脂的制備方法。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：一種絕緣的高效導熱硅脂，該導熱硅脂包括以重量份數計的如下組分：復合球形導熱填料80～100份，一維結構導熱材料0.5～5份、二維結構導熱材料0.5～5份、液體金屬導熱膏20～100份、硅油4～20份、硅烷偶聯劑0.25～2份、抗氧化劑0.1～1份。

優選地，所述復合球形導熱填料包括微米級球形導熱填料和納米級導熱填料，且所述微米級球形導熱填料的重量與復合球形導熱填料總重量比值為(0.75～0.95)：1；即說明本發明的導熱硅脂所采用復合球形導熱填料中必須包含微米級球形導熱填料和納米級導熱填料；且說明微米級球形導熱填料的重量與導電顆粒的總重量的比值可以為0.75：1；也可以為0.85：1；也可以為0.95:1等。

優選地，所述微米級球形導熱填料的平均粒徑為3～30μm；所述微米級球形導熱填料為改性導熱陶瓷粉、改性氮化鋁、改性金剛石中的至少一種；即說明在具體實施例中，微米級球形導熱填料可以是上述幾種中的任意一種，也可以是上述中任意兩種或兩種以上的組合。

優選地，所述納米級導熱填料的平均粒徑為50～200nm；所述納米級導熱填料為改性氧化鋁、改性導熱陶瓷粉中的至少一種；即說明在具體實施例中，納米級導熱填料可以是上述兩種中的任意一種，也可以是上述兩種的組合。

優選地，所述液體金屬導熱膏的重量與復合球形導熱填料的重量比值為1：(1～5)；即說明在具體實施例中，液體金屬導熱膏的重量與復合球形導熱填料的總重量的比值可以為1：1；也可以為1：2.5；也可以為1：5等；此外，液態金屬添加過少，對導熱率提升不明顯；液態金屬添加過多，制備的導熱硅脂比較干硬，而且容易變得導電。

優選地，所述液體金屬導熱膏為鎵、鎵銦、鎵銦錫、鎵銦錫鋅、鉍銦錫、鉍銦錫鋅合金中的至少一種，即說明在具體實施例中，液體金屬導熱膏可以是上述幾種中的任意一種，也可以是上述兩種或兩種以上的組合。

優選地，所述一維結構導熱材料的平均長度為1～50μm，所述一維結構導熱材料為改性碳纖維、碳納米管、改性碳化硅晶須、改性銀納米線、改性金納米線中的至少一種；即說明在具體實施例中，一維結構導熱材料可以是上述幾種中的任意一種，也可以是上述兩種或兩種以上的組合。