[發明專利]一種碳素型導熱片的制造方法及裝置

在審

• 申請號: 202110005623.8
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112873782A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 宋秋蘭
• 申請（專利權）人: 蘇州熵流科技有限公司
• 主分類號: B29C48/07
• 分類號: B29C48/07;B26D7/08;B29C48/305
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種碳素型導熱片的制造方法及裝置，方法包括制備導熱性預備料、流速剪切取向和超聲波切割步驟；流速剪切取向步驟中，將導熱性預備料通過壓力設備擠出，壓力設備的擠出料通過多根擠出管道擠出，使得擠出料在流速方向上取向，且最終通過一個模具進行固化成型，擠出管道還通過固定薄片進行固定；超聲波切割步驟中，將成型體用超聲波切割方式，沿與流速呈15?90o相交方向切割，并在切割過程中對成型體進行潤濕，切割后獲得碳素填料沿著厚度方向取向的碳素型導熱片。本發明的碳素型導熱片的制造方法，對碳素填料進行取向，提高產品良率及熱導熱效率，且減少了氧化鋁等高密度材料的使用，大大降低導熱片的密度，最終實現電子產品的整體輕量化。

技術領域

本發明涉及導熱界面材料及制備技術領域，特別是一種碳素型導熱片的制造方法及裝置。

背景技術

以往，芯片等電子元器件主要通過導熱片、導熱硅脂、相變化材料等導熱材料進行熱量的導出。而目前隨著5G通訊設備的推廣和電子產品的微型化的發展，各類電子元件的功率不斷提高，傳統導熱材料已不能滿足高功率電子元件的導熱需求。碳素型導熱片作為一種具有高度各異性相的導熱材料，其導熱效率為傳統導熱片的數倍，緩解了5G時代最為嚴峻的電子產品散熱問題，將普遍應用于5G的各類電子元器件的散熱方案。

現有技術CN110229367A公開了一種各向異性絕緣導熱性片材，其通過螺桿擠出機成型，擠出嘴為蜂窩擠出嘴；所述蜂窩擠出嘴中單個孔隙的截面積≤81mm²，壁厚≤0.1mm，蜂窩擠出嘴長度≥5cm。該種產品制備方法對設備要求高，良品率較低，且無法制作大尺寸的相關產品。CN103748146A公開了一種導熱性片材的制備方法，其采用擠壓成型制備各異向性材料，但該種方案對于材料的適用性較低，穩定性較差。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種碳素型導熱片的制造方法及裝置，以解決上述技術背景中提出的問題。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案來實現：

一種碳素型導熱片的制造方法，包括：制備含有碳素填料的導熱性預備料步驟、流速剪切取向步驟和超聲波切割步驟；流速剪切取向步驟中，將含有碳素填料的導熱性預備料通過壓力設備擠出，壓力設備擠出的擠出料通過多根擠出管道擠出到一個模具上，使得擠出料的碳素填料通過多個擠出管道在流速方向上取向，且擠出料最終通過模具進行收集固化成型形成成型體，其中，多根所述擠出管道還通過固定薄片進行固定；

超聲波切割步驟中，將上述成型體用超聲波切割方式，沿與流速呈15-90°相交方向切割，并在切割過程中對成型體進行潤濕，切割后獲得碳素填料沿著厚度方向取向的碳素型導熱片。

上述技術方案中，所述碳素型導熱片包含以下質量百分比組分：

碳素填料1％-30％；

氧化鋁、氮化鋁、二氧化硅、銀粉、玻璃粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或幾種，含量30％-98％；

環氧樹脂、聚氨酯、乙烯基硅油、含氫硅油中的一種或幾種，含量1％-50％。

上述技術方案中，所述碳素填料選自碳纖維、石墨烯、碳納米管中的一種或幾種。

上述技術方案中，制備含有碳素填料的導熱性預備料的步驟：將碳素填料，以及氧化鋁、氮化鋁、二氧化硅、銀粉、玻璃粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或幾種均勻混合在環氧樹脂、聚氨酯、乙烯基硅油、含氫硅油中的一種或幾種中，制備含有碳素填料的導熱性預備料。

上述技術方案中，壓力設備是由油壓、水壓、電驅動的多種壓力設備的任意一種。

上述技術方案中，所述固定薄片上設有多個孔道，每個孔道上固定穿設有一個與之相對應的擠出管道。

上述技術方案中，每個擠出管道的始端均與壓力設備擠出嘴相連，每個擠出管道的末端均與模具相連。