[發(fā)明專利]一種聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112745636A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李明雨;彭飛;祝溫泊
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K7/00;C08K3/08;C08K3/22
• 代理公司: 深圳市添源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44451
• 代理人: 黎健任

1.一種聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料，其特征在于：其包括金屬氣凝膠形成的骨架，以及填充并包覆所述骨架的復(fù)合高分子聚合物，所述復(fù)合高分子聚合物包括聚合物和導(dǎo)熱填料；所述金屬氣凝膠的材料包括金屬納米線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料，其特征在于：所述金屬納米線包括銀、銅、鎳、金、錫納米線中的一種或兩種以上；所述金屬納米線的直徑為30~1000nm，金屬氣凝膠中，線間空隙尺寸為40 nm~10μm，所述金屬氣凝膠的密度為1~600mg/cm³。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料，其特征在于：所述導(dǎo)熱填料包括Al₂O₃、AlN、BN、SiC、金剛石粉或石墨粉中的一種或兩種以上的混合物，所述導(dǎo)熱填料的粒徑為10nm~10μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料，其特征在于：所述聚合物包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺、脲醛樹脂或有機硅樹脂中的任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料，其特征在于：所述復(fù)合高分子聚合物的體積百分比為80%~99%。

6.如權(quán)利要求1~5任意一項所述的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟S1，制備金屬納米線水凝膠，通過溶劑置換的方法進行表面處理，采用冷凍干燥或超臨界干燥，得到金屬氣凝膠；

步驟S2，將導(dǎo)熱填料、液態(tài)聚合物與固化劑混合后進行脫泡處理后固化，得到液態(tài)聚合物基體混合物；

步驟S3，將步驟S2得到的液態(tài)聚合物基體混合物與步驟S1得到的金屬氣凝膠混合，進行抽濾、預(yù)固化，得到所述的熱界面復(fù)合材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料的制備方法，其特征在于：步驟S1中，所述表面處理為添加偶聯(lián)劑或沉積防氧化層。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料的制備方法，其特征在于：步驟S2中，所述脫泡處理為真空脫泡處理，所述真空脫泡處理的時間為10~30min，所述固化劑和液態(tài)聚合物的質(zhì)量比為2~50:90~110，所述固化的方法為加熱固化，所述加熱固化的溫度為100~250℃，固化時間為0.5~7h；

步驟S3中，所述抽濾的溫度為30~50℃；抽濾時間為2~4h，并施加真空。

9.如權(quán)利要求1~5任意一項所述的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料的封裝方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟S11，將發(fā)熱器件、散熱器與所述的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料待連接表面進行鍍層處理；

步驟S12，將處理的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料放置在發(fā)熱器件與散熱器之間，在溫度和壓力的條件下，進行金屬氣凝膠與發(fā)熱器件、散熱器之間的冶金連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚合物基金屬氣凝膠復(fù)合熱界面材料的封裝方法，其特征在于：所述鍍層處理是采用電鍍、化學(xué)鍍、化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積的方法在表面鍍Ni、Au、Ag、Sn或Cu金屬材料。