[發(fā)明專利]一種氮化硼高導熱墊片及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310028258.1
• 申請日: 2023-01-09
• 公開（公告）號: CN116214807A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設計）人: 虞錦洪;孔祥東;李林洪;孫愛祥;曹勇;江南
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波杭州灣新材料研究院;中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所;深圳市鴻富誠新材料股份有限公司
• 主分類號: B29C41/24
• 分類號: B29C41/24;B29C41/30;B29C41/32;B26F1/38;C08J5/18;C08L83/04;C08K7/00;C08K3/38;B29L31/18
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

本發(fā)明公開了一種氮化硼高導熱墊片的制備方法，包括將有機硅膠、氮化硼和分散劑進行混合得到流延漿料；將流延漿料通過流延機進行流延，流延刮刀的高度為50?200μm，通過設定的流延溫度得到固化薄膜；提高流延刮刀的高度至100?400μm，在所述固化薄膜表面繼續(xù)對流延漿料進行流延得到復合材料前驅(qū)體；迭代上述步驟直到復合材料前驅(qū)體的厚度達到1?2cm停止迭代得到最終復合材料前驅(qū)體，將最終復合材料前驅(qū)體沿著氮化硼面外方向切割成多個厚度為0.5?2mm的氮化硼高導熱墊片。本發(fā)明還提供了利用氮化硼高導熱墊片的制備方法制備得到的氮化硼高導熱墊片。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于導熱墊片領(lǐng)域，具體涉及一種氮化硼高導熱墊片及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著科學技術(shù)的不斷進步，大功率電子器件和高度集成的電子元件也朝著小型化、集成化和高功率化的進程發(fā)展；但是隨之也出現(xiàn)了很多問題，比如余熱。當設備在長時間的高工作負載下產(chǎn)生的熱量越來越多，而無法有效去除時，設備的效率、使用壽命、可靠性和穩(wěn)定性會受到嚴重影響。因此，有效的散熱問題逐步成為影響設備性能等因素的關(guān)鍵所在。

聚合物由于具有重量輕、柔韌、成本低、易加工成型等優(yōu)點，在現(xiàn)代電子產(chǎn)品的熱管理方面廣泛應用。然而，聚合物極低的本征熱導率(0.5Wm^-1k^-1)直接應用在熱管理材料中有很大的局限性，所以在聚合物基體中添加石墨烯、碳纖維、氮化硼等導熱填料為目前的常用方法。

但是石墨烯和碳纖維等材料為導電材料在電子元器件中可能會發(fā)生漏電等情況造成設備短路。氮化硼材料因其具有高熔點、低密度和突出的抗熱震性而被廣泛應用于航天器、遠程武器熱防護系統(tǒng)的高溫結(jié)構(gòu)部件。而高度取向氮化硼材料由于片狀氮化硼顆粒的高度定向排列而具有熱、電、磁、力學性能各向異性顯著等優(yōu)良性能。且氮化硼為絕緣材料，同時氮化硼具備高導熱的性能，所以氮化硼成為制備導熱絕緣復合材料的熱門材料。

如專利號為CN106273925A的中國專利公開了一種新型高導熱絕緣墊片，采用多層復合結(jié)構(gòu)，包括第一改性硅橡膠層、中間層、第二改性硅橡膠層；所述中間層是由樹脂基復合材料壓制成型制得，所述樹脂基復合材料以重量份計包括：氮化硼粉末10-20份，氮化硼納米片1-4份，膠黏劑2-8份，聚苯乙烯樹脂50-85份；所述第一改性硅橡膠層和第二改性硅橡膠層的材料相同，均由以下重量份的材料固化制得：甲基乙烯基硅橡膠20-40份，甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠8-15份，球形納米氮化鋁1-3份，片狀納米氮化鋁0.8-1.2份，桐油5-8份，交聯(lián)劑1-2份，硫化劑0.5-0.8份。制備得到高導熱絕緣墊片。但是二維材料氮化硼在面內(nèi)方向的熱導率為300W?m^-1k^-1，而在面外方向只有30W?m^-1k^-1。市面上的氮化硼導熱墊片大多為共混而成不能將氮化硼有效的取向。

因此亟需制備一種取向好、熱導率高的絕緣墊片。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種氮化硼高導熱墊片的制備方法，該制備方法簡單、高效，利用該制備方法能夠制備出具有較高導熱性，較好絕緣性，取向性好的導熱墊片。

一種氮化硼高導熱墊片的制備方法，包括：

步驟1：將有機硅膠、氮化硼和分散劑進行混合得到流延漿料；

步驟2：將所述流延漿料通過流延機進行流延，流延刮刀的高度為50-200μm，在流延溫度為25-35℃下保溫15-20min得到流體薄膜，然后將流延溫度提升至70-85℃保溫20-25min，使得所述流體薄膜固化為固化薄膜；

步驟3：提高流延刮刀的高度至100-400μm，在所述固化薄膜表面繼續(xù)對流延漿料進行流延得到復合材料前驅(qū)體；

步驟4：迭代步驟2-步驟3，直到復合材料前驅(qū)體的厚度達到1-2cm停止迭代得到最終復合材料前驅(qū)體，將最終復合材料前驅(qū)體沿著氮化硼面外方向切割成多個厚度為0.5-2mm的氮化硼高導熱墊片。