[发明专利]一种导热绝缘片及结构胶有效
申请号: | 201210052038.4 | 申请日: | 2012-03-01 |
公开(公告)号: | CN102602076A | 公开(公告)日: | 2012-07-25 |
发明(设计)人: | 杨幸生 | 申请(专利权)人: | 昆山市中迪新材料技术有限公司 |
主分类号: | B32B15/04 | 分类号: | B32B15/04;B32B15/08;B32B27/08;B32B7/12 |
代理公司: | 深圳市君胜知识产权代理事务所 44268 | 代理人: | 刘文求;杨宏 |
地址: | 215300 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 导热 绝缘 结构胶 | ||
技术领域
本发明涉及导热材料领域,尤其涉及一种导热绝缘片及结构胶。
背景技术
导热硅胶片和导热型的绝缘片通常是由硅橡胶制成的比较薄的电绝缘片,厚度为0.1mm~0.3mm;例如,美国专利US4574879、US4602678和US4685987中就描述了这样的导热绝缘垫片,其基础结构由导热硅橡胶层(两侧层)和绝缘层(中间层)构成。
为了增强上述导热绝缘垫片的机械性能和耐电压击穿性能,通常使用聚酰亚胺薄膜和玻璃纤维布作为中间的机械加强层;例如,美国专利US4602678和US4685987中采用玻璃纤维作为中间的绝缘层;然而,由于玻璃纤维通常是导热不良的材料(导热率一般低于:0.3W/m.K), 因此制得的导热绝缘片在垂直方向上的导热效果差,进而影响了热量在面方向上的均匀分布。
在面状散热效果好的材料中,石墨片是一类非常好的常用材料;例如,美国专利US2007-0110661A1、 US4911972、US6982874和US7160619对此类石墨材料做了很好的描述,其面导热率高达几百W/mK,或者更高, Graphtech公司和日本松下公司均提出过类石墨片材料的专利申请。
但从实际应用角度进行分析, 此类材料也有很多不足;首先,由于石墨材料本身的脆性,其两侧需要采用复合PET膜的方式进行保护,否则很难满足实际使用的机械结构需求,然而由于PET膜的导热系数通常在0.2一下,所以综合产品的垂直导热率就变得很小。从散热原理上来讲,热量是需要先经过垂直的PET膜后,才能在石墨本体上进行面的散热, 所以该种结构的散热效果是打了折扣的,降低了石墨片材的散热效率。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
针对现有技术中导热绝缘材料传热效率低,散热不均匀的技术问题,本发明提供一种及一种导热绝缘片及结构胶,旨在实现小面积热源通过其扩散到更大面积上,同时还可以控制其在纵向(Z方向)热量扩散的速度,既可以导热也可以阻热,以满足部分特殊结构上对散热的需求,以提高材料对热量的综合传导扩散效果。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
一种导热绝缘片,包括由上至下依次放置的复合导热膜层、导热金属箔层和柔软导热层,其特征在于,所述复合导热膜层和导热金属箔层中间还设置有结构胶层,所述结构胶层中含有超微导热颗粒。
较佳地,所述结构胶层的厚度不超过100微米。
较佳地,所述超微导热颗粒的粒径不超过80微米。
较佳地,所述超微导热颗粒为三氧化二铝、氮化硼或碳化硅微粒。
较佳地,所述复合导热膜层为具有导热和绝缘特性的聚酰亚胺,所述导热金属箔层为导热率在50W/mK以上的金属合金。
较佳地,所述金属箔为铜箔、银箔、铝箔、铁箔、金箔或锡箔。
较佳地,所述金属箔层的厚度不高于1毫米。
较佳地,所述金属箔层的厚度不高于0.5毫米。
较佳地,所述金属箔层的厚度不高于0.1毫米。
较佳地,所述金属箔层的厚度不高于0.05毫米。
较佳地,所述导热金属箔层由压延或电解方式制成。
较佳地,所述导热绝缘片的外层设置有阻热层。
较佳地,所述阻热层为多空隙的聚氨酯。
较佳地,所述阻热层为多空隙的聚氨酯的空隙度不低于120个/平方米。
较佳地,所述阻热层的硬度不超过Shore A100,导热率不高于0.3W/mK。
较佳地,所述复合导热膜层中加入有重量百分比不低于30%的陶瓷粉体,所述陶瓷粉体具有导热和绝缘双重属性。
较佳地,所述陶瓷粉体的颗粒度不高于1000纳米。
较佳地,所述复合导热膜层按照重量份数计,由以下组份组成: 100份的聚酰亚胺树脂,60份的二甲基甲酰胺,1份对十二甲基苯磺酸钠和10~35份的纳米碳化硅;所述对十二甲基苯磺酸钠浓度质量百分比为1%。
较佳地,所述复合导热膜层的制备方法如下:
A、称取100克的聚酰亚胺树脂,60克的二甲基甲酰胺,1克质量百分比为1%的对十二甲基苯磺酸钠和10~35克的纳米碳化硅;
B、混合搅拌至均匀;
C、在温度220℃~230℃,热压压力15~25Mpa的条件下采用双向拉伸工艺制成样品;
D、取样测试。
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