[发明专利]一种低热阻相变导热材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种低热阻相变导热材料及其制备方法，所述低热阻相变导热材料，位于热源和散热片之间，低热阻相变导热材料包括导热物质、相变流体、阻燃剂、偶联剂和增韧剂；所述导热物质包括石墨粉、氮化铝粉、氧化锌粉末、氧化铝粉末、碳化硅粉、二氧化硅粉、碳化硅粉、玻璃纤维；所述相变流体包括石蜡、聚乙烯、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、乙烯基硅油、聚对苯二甲酸丁二醇酯。本发明提供低热阻相变导热材料具有超高的导热率，工作过程中呈现相变，可最大限度减小热阻，持续将热量传递出去，提升散热效果。而且本发明制备的材料为热的良导体，阻燃级别高，具有很强的阻燃性，绝缘，可实现元器件中的高效热管理。

技术领域

本发明涉及导热材料技术领域，具体来说，涉及一种低热阻相变导热材料及其制备方法。

背景技术

随着半导体和电子技术的发展，元器件的功率急剧增大，随之伴生的热效应，是器件失效的重要原因。电子元器件在运行过程中所产生的热量对电子设备的工作效率和使用寿命的影响越来越严重，安全高效的散热解决方案越来越受到重视。传统的热管理解决方案有导热硅胶片、导热膏、相变材料等，其基体材料都是硅油或者带活性基团的硅油交联聚合而成的硅橡胶。

相变材料在其本身发生相变的过程中，可以吸收环境的热量并在需要时向环境放出热量从而达到控制周围环境温度的目的。物质相变过程是一个等温或近似等温过程，在这个过程中伴随有能量的吸收或释放，其中相变储热是利用相变材料在其相变过程中，从环境吸收或释放热量，达到储能或放能的目的。针对目前，电子、电气产品越来越小型化，在使用过程中热量不易散发，过高的热量聚集严重影响器件的使用寿命等情况，现有的相变导热材料可根据工作环境不同，热源高度不同，进行高效传热。

CN201510124181.3公开了一种用于制备LED灯基座和散热器的相变导热材料，由组分A、组分B和组分C以质量比1～1.5:0.5～0.8:0.1～0.2组成；按重量份数计，组分A：聚间苯二甲酸乙二醇酯40～70份，聚对苯二甲酸丁二醇酯20～30份，甲基丙烯酰氧基硅烷10～25份，乙烯-醋酸乙烯共聚物10～20份，N，N-二甲基苯胺1～2份；组分B：环氧树脂100份，活性稀释剂10～20份，聚乙二醇120～250份，碳化硅晶须110～170份；所述组分C为改性多元胺固化剂，该改性多元胺固化剂的活泼氢当量与组分A的环氧当量比为1.1～1.2:1；还涉及该相变导热材料的制备方法。在使用温度方面过低，对于某些高温的元器件而言，不适用，也无法满足需求。

发明内容

本发明提供了一种低热阻相变导热材料及其制备方法，制备成本低，换热效率高，绝缘性能高，可用于处于高温工作环境的元器件的热传递，所得低热阻相变导热材料是一种热的良导体。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供一种低热阻相变导热材料，位于热源和散热片之间，所述低热阻相变导热材料包括导热物质、相变流体、阻燃剂、偶联剂和增韧剂；

所述导热物质包括石墨粉、氮化铝粉、氧化锌粉末、氧化铝粉末、碳化硅粉、二氧化硅粉、碳化硅粉、玻璃纤维；

所述相变流体包括石蜡、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯基硅油、聚对苯二甲酸丁二醇酯。

进一步地，所述低热阻相变导热材料，按质量分数计，包括石墨粉5～10份、氮化铝粉1～5份、氧化锌粉末1～5份、氧化铝粉末1～5份、碳化硅粉1～5份、二氧化硅粉1～5份、石蜡95～105份、聚乙烯10～25份、乙烯-醋酸乙烯共聚物5-10份、乙烯基硅油5-10份、聚对苯二甲酸丁二醇酯5-10份、玻璃纤维5～10份、阻燃剂5～10份、偶联剂1～3份、增韧剂1～3份。

进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂；

进一步地，所述阻燃剂为低聚磷酸铵、溴化聚苯乙烯、三氧化二锑的混合物，三者质量比为1:1:1；阻燃剂的加入可避免因产品工作温度过高而产生燃烧；