一种热界面材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于热界面材料技术领域，具体涉及一种热界面材料及其制备方法。该热界面材料由如下组分制得，按重量份数计，双酚A型液态环氧树脂100份、氮化硼球形粉体10

【技术实现步骤摘要】
一种热界面材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于热界面材料
，具体涉及一种热界面材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]热界面材料（Thermal Interface Materials，TIM）目前在电子、电气、航空、航天、通信、照明等众多制造业及高科技领域中有着极其广泛的应用。随着电子工业的快速发展，传统的热界面材料已经难以满足随之提升的功率密度带来的散热问题。为了解决散热问题，目前最常用的方法是在电子元件与散热模块之间的缝隙内填入热界面材料，以减少接触热阻，提高导热效率。
[0003]氮化硼作为一种具有高热导率和良好绝缘性的材料，是目前热界面材料较为理想的填料。通过将氮化硼填入高分子基体制备成复合材料，能够显著提高热界面材料的传热性能。
[0004]中国专利CN202010095363.3公开了一种氮化硼复合热界面材料，该复合热界面材料包括：高分子材料基体、氮化硼导热填料和相变化导热填料，然而其选择的氮化硼导热填料仅仅是常规的氮化硼颗粒、氮化硼微米片或氮化硼纳米片，其热导率仍然有限。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一目的在于针对
技术介绍
中氮化硼导热填料热导率有限的问题而提供一种热界面材料。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提供一种热界面材料的制备方法。
[0007]实现本专利技术一目的而采用的技术方案为：一种热界面材料，该热界面材料由如下组分制得，按重量份数计，双酚A型液态环氧树脂100份、氮化硼球形粉体10
‑
100份、催化剂N,N
‑
二甲基苄胺0.1
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1份、固化剂二亚乙基三胺10
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15份、硅烷偶联剂Z
‑
6020 1
‑
2份。
[0008]优选的，本专利技术热界面材料由如下组分制得，按重量份数计，双酚A型液态环氧树脂100份、氮化硼球形粉体10份、催化剂N,N
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二甲基苄胺0.1份、固化剂二亚乙基三胺10份、硅烷偶联剂Z
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6020 2份。
[0009]优选的，本专利技术热界面材料由如下组分制得，按重量份数计，双酚A型液态环氧树脂100份、氮化硼球形粉体100份、催化剂N,N
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二甲基苄胺1份、固化剂二亚乙基三胺10
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15份、硅烷偶联剂Z
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6020 1份。
[0010]优选的，本专利技术热界面材料由如下组分制得，按重量份数计，双酚A型液态环氧树脂100份、氮化硼球形粉体50份、催化剂N,N
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二甲基苄胺0.5份、固化剂二亚乙基三胺12份、硅烷偶联剂Z
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6020 2份。
[0011]优选的，本专利技术所述氮化硼球形粉体的粒径范围为1
‑
200μm。
[0012]优选的，本专利技术所述氮化硼球形粉体是由六方氮化硼片状粉体经熔融、碰撞团聚并冷却而成的、且致密度达到2.2g/m3以上的氮化硼球形粉体。
[0013]本专利技术一种热界面材料的制备方法，其具体制备步骤如下：
1）氮化硼球形粉体的制备：将片状氮化硼粉体通入到高温等离子体中，在高温下片状氮化硼粉体熔融形成液滴，碰撞团聚后成为颗粒，经冷却形成氮化硼球形粉体；2）氮化硼球形粉体的改性：选用硅烷偶联剂Z
‑
6020对氮化硼球形粉体进行表面改性处理，并进行真空干燥；3）热界面材料的制备：在常温下，将双酚A型液态环氧树脂、步骤2）改性后的氮化硼球形粉体、催化剂N,N
‑
二甲基苄胺和固化剂二亚乙基三胺进行搅拌研磨混合，真空脱泡1
‑
3小时，得到热界面材料。
[0014]优选的，本专利技术所述片状氮化硼粉体的尺寸范围为5
‑
200μm。
[0015]优选的，本专利技术通过热压烧结或者放电等离子烧结将普通氮化硼粉体制成氮化硼陶瓷，并将其破碎成1
‑
200μm的片状不规则颗粒，最终筛选出5
‑
200μm的片状氮化硼粉体。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的技术优点在于：1、本专利技术通过对氮化硼球形粉体进行改性处理，提高氮化硼球形粉体与双酚A型液态环氧树脂基体材料的亲和性，使其能良好分散在基体材料中，减少发生集聚而产生高的热阻。
[0017]2、本专利技术将片状氮化硼粉体通入到高温等离子体中，将片状的六方氮化硼熔融形成球形，一方面致密化了氮化硼粉体，另一方面多种片状结构夹杂在一起，构成了多个方向的导热通路，使得本专利技术的氮化硼球形粉体导热性能高于现有技术中的氮化硼球形导热材料。
附图说明
[0018]图1为本专利技术氮化硼球形粉体的生产设备结构示意图；图2为等离子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例对本专利技术做进一步的描述。
[0020]本专利技术一种热界面材料，该热界面材料由如下组分制得，按重量份数计，双酚A型液态环氧树脂100份、氮化硼球形粉体10
‑
100份、催化剂N,N
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二甲基苄胺0.1
‑
1份、固化剂二亚乙基三胺10
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15份、硅烷偶联剂Z
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6020 1
‑
2份。
[0021]该热界面材料的具体制备方法如下：1）氮化硼球形粉体的制备：将片状氮化硼粉体通入到高温等离子体设备中，使得产生等离子体在高温下片状氮化硼粉体熔融形成液滴，碰撞团聚后成为颗粒，经冷却形成氮化硼球形粉体；所述氮化硼球形粉体的粒径范围优选为1
‑
200μm。
[0022]2）氮化硼球形粉体的改性：选用硅烷偶联剂Z
‑
6020对氮化硼球形粉体进行表面改性处理，并进行真空干燥；3）热界面材料的制备：在常温下，将双酚A型液态环氧树脂、改性后的氮化硼球形粉体、催化剂N,N
‑
二甲基苄胺和固化剂二亚乙基三胺进行搅拌研磨混合，真空脱泡1
‑
3小时，得到热界面材料。
[0023]所述的片状氮化硼粉体的尺寸范围优选为5
‑
200μm。更优选的，该片状氮化硼粉体通过热压烧结或者放电等离子烧结将普通氮化硼粉体制成氮化硼陶瓷，并将其破碎成1
‑
200μm的片状不规则颗粒，最终筛选出5
‑
200μm的片状氮化硼粉体。
[0024]本专利技术的制备装置优选如图1和图2所示。该高温等离子体设备包括感应线圈1、送枪粉2、粉料仓3、高频电源4、冷却室5、粗粉收集罐6、除尘器7、细粉收集罐8、液环泵9。粉料仓3为漏斗状，底部通过送粉枪2通入竖直设置的陶瓷管10中。如图2所示，陶瓷管2的外周由感应线圈1围绕，感应线圈1的两端连接高频电源。陶瓷管10的底端连接冷却室5，冷却室5的底部设有粗粉收集罐6。冷却室5的腔体还连接至一个除尘器7，除尘器7的底部设置细粉收集罐8。除尘器7的顶部接有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热界面材料，其特征在于：该热界面材料由如下组分制得，按重量份数计，双酚A型液态环氧树脂100份、氮化硼球形粉体10
‑
100份、催化剂N,N
‑
二甲基苄胺0.1
‑
1份、固化剂二亚乙基三胺10
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15份、硅烷偶联剂Z
‑
6020 1
‑
2份。2.根据权利要求1所述的热界面材料，其特征在于：该热界面材料由如下组分制得，按重量份数计，双酚A型液态环氧树脂100份、氮化硼球形粉体10份、催化剂N,N
‑
二甲基苄胺0.1份、固化剂二亚乙基三胺10份、硅烷偶联剂Z
‑
60202份。3.根据权利要求1所述的热界面材料，其特征在于：该热界面材料由如下组分制得，按重量份数计，双酚A型液态环氧树脂100份、氮化硼球形粉体100份、催化剂N,N
‑
二甲基苄胺1份、固化剂二亚乙基三胺10
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15份、硅烷偶联剂Z
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6020 1份。4.根据权利要求1所述的热界面材料，其特征在于：该热界面材料由如下组分制得，按重量份数计，双酚A型液态环氧树脂100份、氮化硼球形粉体50份、催化剂N,N
‑
二甲基苄胺0.5份、固化剂二亚乙基三胺12份、硅烷偶联剂Z
‑
60202份。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永胜，
申请(专利权)人：苏州彗科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：