[发明专利]导热硅脂组合物和导热硅脂以及LED照明设备

说明书

本公开涉及一种导热硅脂组合物和导热硅脂以及LED照明设备，该组合物包括硅油、第一填料、第二填料和可选的助剂，以100重量份的所述硅油为基准，所述第一填料的含量为10～60重量份，所述第二填料的含量为50～150重量份，所述助剂的含量为0～20重量份；所述第一填料包括金属导热物和相变材料，所述金属导热物和相变材料的重量比为1：(0.2～2.5)；所述第二填料为碳纳米管和石墨烯，所述碳纳米管和石墨烯的重量比为1：(1～20)。采用本公开的导热硅脂组合物所制备的导热硅脂具有更高的导热系数和更低的热阻值，散热效率好，使用寿命长，具有优异的实用价值和经济价值。

技术领域

本公开涉及热界面材料领域，具体地，涉及一种导热硅脂组合物和导热硅脂以及LED照明设备。

背景技术

随着计算机技术的飞速发展，作为计算机系统核心的中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)的运算速度越来越快，其发热量也随之增大。如果CPU散热不好，温度过高，很容易导致计算机在运行过程中出现热启动，死机等问题。因此，为CPU提供良好的散热系统是保证计算机正常工作的重要条件之一。LED是一种新型的注入电致发光器件，其优越性在于节能。目前，单个LED器件的功率已经从最初的毫瓦级跃至现在的数十瓦级。据测试，单个LED器件的电光转换效率仅为15％，其余约85％的电能则转化为热能。当多个LED密集排列组成照明系统时，电能转换为热能更加严重。因此，解决大功率LED的散热问题也己成为其广泛应用的先决条件。

针对CPU芯片以及大功率LED照明系统等发热源的散热问题，常用的方法是在发热源上安装散热片。而在CPU等热源和散热片之间即使是很光滑的面-面接触也不可避免地存在一定空隙，空隙的存在将严重地影响散热效果。

热界面材料因为能有效降低热源和散热器之间的界面热阻而得到广泛应用。导热硅脂就是其中一种最为常用的导热介质，它是用来填充发热源与散热片之间空隙的材料，将热源散发出来的热量传导给散热片，使热源温度保持在一个可以稳定工作的水平，延长器件的使用寿命，防止热源因散热不良而受损。

导热硅脂一般为硅油与导热填料混合而成。在现有高端导热硅脂中，导热填料一般为银粉和石墨材料。石墨粉的导热系数一般在150-300W/(M·K)，银粉的导热系数也仅为429W/(M·K)，且价格昂贵，对硅脂整体导热系数的提高帮助有限。另外，在长期使用过程申，经常出现硅油与导热填料发生分离的现象，导致导热硅脂涂层分化、碎裂，导热性能变差等现象；而若采用高粘度的基础油，则难以添加高固含量的导热填料，产品导热性能比较差。

发明内容

本公开的目的是提供一种导热硅脂组合物和导热硅脂以及LED照明设备，该导热硅脂的导热效率高、散热效果好。

为了实现上述目的，本公开第一方面：提供一种导热硅脂组合物，该组合物包括硅油、第一填料、第二填料和可选的助剂，以100重量份的所述硅油为基准，所述第一填料的含量为10～60重量份，所述第二填料的含量为50～150重量份，所述助剂的含量为0～20重量份；所述第一填料包括金属导热物和相变材料，所述金属导热物和相变材料的重量比为1：(0.2～2.5)；所述第二填料为碳纳米管和石墨烯，所述碳纳米管和石墨烯的重量比为1：(1～20)。

可选地，以100重量份的所述硅油为基准，所述第一填料的含量为20～40重量份，所述第二填料的含量为80～120重量份，所述助剂的含量为0～10重量份。

可选地，通过下式计算得到的R为6.5-35.5：

R＝0.656w(第二填料)-1.581w(第一填料)+0.11w(助剂)，

其中，w(第一填料)表示相对于100重量份硅油的第一填料的重量份，

w(第二填料)表示相对于100重量份硅油的第二填料的重量份，

w(助剂)表示相对于100重量份硅油的助剂的重量份。