基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料及其制备方法，属于热界面材料技术领域。该材料以低熔点金属、导热粒子、发泡剂、高分子聚合物为原材料，采用低熔点金属与导热粒子冶金互连、发泡剂高温分解造孔、高分子聚合物真空浸渗等工艺制备。由低熔点金属与导热粒子构建的高效三维导热通道使材料具备极高的热导率；高分子聚合物与低熔点金属的使用则确保了材料的高弹性与柔软性；使用过程中低熔点金属与金属基底的界面形成冶金互连，而高分子聚合物与基底则产生粘接作用，两种连接方式既提供了极低的界面热阻又限制了低熔点金属的溢流问题。

【技术实现步骤摘要】
基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料及其制备方法
本专利技术涉及热界面材料
，具体涉及一种基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料及其制备方法。
技术介绍
随着电子元器件的高功率、高组装密度与微小型化，电子设备的功率密度急剧增加，甚至已经达到100W/cm2的水平。温升对电路的工作状态与物理结构具有重要影响，通常会改变有源器件的电参数，甚至造成电子元器件的完全失效。因此，如何有效地保证电子元器件的散热成为制约其性能和可靠性进一步提高的关键因素。电子设备服役过程中，绝大多数热量需要通过热沉散发出去，而热源与热沉之间不可避免地存在大量空隙，会严重的影响电子设备的散热效率。所以，需要使用高热导、柔软的热界面材料来保证热源与热沉之间的良好接触，最终达到降低接触热阻、提高传热效率的目的。传统的热界面材料包括导热硅脂、相变材料和导热硅胶片等，通常由聚合物材料与导热粒子组成，导热粒子颗粒之间巨大的热阻决定了传统热界面材料的导热性能较差，已经难以满足高性能电子元器件日益苛刻的散热需求。
技术实现思路
针对现有热界面材料存在的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种基于低熔点金属\本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料，其特征在于：该热界面材料由低熔点金属、导热粒子和高分子聚合物组成；其中：所述导热粒子之间以低熔点金属为连接剂，各导热粒子通过低熔点金属相连接后形成三维导热网络通道；所述三维导热网络通道之间的孔隙由高分子聚合物填充。

【技术特征摘要】
1.基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料，其特征在于：该热界面材料由低熔点金属、导热粒子和高分子聚合物组成；其中：所述导热粒子之间以低熔点金属为连接剂，各导热粒子通过低熔点金属相连接后形成三维导热网络通道；所述三维导热网络通道之间的孔隙由高分子聚合物填充。2.根据权利要求1所述的基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料，其特征在于：所述三维导热网络通道之间的孔隙呈三维连通网络结构。3.根据权利要求1所述的基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料，其特征在于：该热界面材料中，低熔点金属、导热粒子和高分子聚合物的体积比例为(20-40)：(20-40)：(20-60)。4.根据权利要求1所述的基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料，其特征在于：所述低熔点金属的熔点低于80℃，其化学成分中含有镓、铋、镉、锡、铅、镝和铟元素中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料，其特征在于：所述导热粒子为金属导热填料和/或无机非金属导热填料，所述无机非金属导热填料表面可以进行金属化处理；所述金属导热填料为纯金属或合金材料，所述无机非金属导热填料为金刚石、氮化硼、氧化铝、氮化铝、氮化硅、石墨、纳米碳管和石墨烯中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料，其特征在于：所述高分子聚合物为有机硅树脂、环氧树脂、聚全氟乙丙烯或聚苯乙烯等。7.根据权利要求1所述的基于低熔点金属\导热粒子复合导热网络的热界面材料的制备方法，其特征在于：该方法以低熔点金属、导热粒子、发泡剂和高分子聚合物为原材料，依次采用液态金属与导热粒子冶金互连、发泡剂高温分解造孔和高分子聚合物真空浸渗工艺制备获得所述热界面材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敬东，位松，周丽君，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21