氮化硼复合微片及其制备方法、导热硅凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种氮化硼复合微片及其制备方法，按质量百分数计，氮化硼复合微片包括40

【技术实现步骤摘要】
氮化硼复合微片及其制备方法、导热硅凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及热界面材料
，尤其涉及一种氮化硼复合微片及其制备方法，及包含该氮化硼复合微片的导热硅凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]近些年，随着社会高速发展，人们对环境保护意识越来越高，环境保护的要求也提到了一个新高度。清洁能源的大力发展，正推动光伏发电这一战略产业的快速发展。其中，光伏发电的电源控制组件是光伏发电的重要部分，由于其需要长期不间断置于室外各种环境中工作，其中，处于发热部件与散热器之间承担热传导功能的界面材料同时也成为了特殊的关键环节。界面材料的耐候性寿命直接决定了电源组件的工作寿命。目前，应用其中的材料多为纯氧化铝或配合氮化铝制备的界面材料。为了追求高导热的同时，需要大量填充导热粉体，不可避免牺牲了材料的力学性能，比如回弹性等。也有采用常规氮化硼粉末或物理改性的氮化硼粉末填充制备的热界面材料，由于氮化硼粉末吸油值非常高，有机相容性差，难于分散到有机硅树脂当中，因此，所制得的界面材料导热普遍较低，同时力学性能也较差，难以满足高导热高可靠的应用场景。
[0003]现有已公开资料显示，目前采用氮化硼制备具有取向的导热材料，都是基于氮化硼原粉或表面处理氮化硼粉末直接添加到有机硅树脂中利用后端工艺加工制备而成。由于氮化硼粉末颗粒尺寸都是微米级别，最大的尺寸也就几百个微米，取向的效果并不理想，导致最终制备的界面材料导热系数不高或力学性能较低。也有报道利用特殊粘接剂把氮化硼粉末取向成型的，取向效果较好，但这种粘接剂不能满足长期承受100℃以上工作环境，难以适用高可靠性的应用场景。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种氮化硼复合微片，按质量百分数计，包括40
‑
70％的氮化硼粉末、10
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40％的聚硅氧烷树脂、3
‑
15％的陶瓷粉填料、1
‑
8％的金属粉末、0.1
‑
1％的润湿剂和0.5
‑
3％的固化剂。
[0005]在一些实施例中，氮化硼粉末的含量为40
‑
70％，优选为50
‑
60％，作为示例地，氮化硼粉末的含量可为但不限于40％、50％、60％、70％。
[0006]在一些实施例中，氮化硼粉末的形貌为片状或球形中的一种或两种组合，优选地，氮化硼粉末的形貌为片状和球形的组合。进一步地，氮化硼粉末中粒径大小为0.5
‑
200μm，优选为1
‑
150μm，更优选为5
‑
100μm，作为示例地，氮化硼粉末中粒径大小为0.5μm、5μm、10μm、50μm、100μm、200μm。
[0007]在一些实施例中，聚硅氧烷树脂的含量为10
‑
40％，优选为20
‑
30％，作为示例地，聚硅氧烷树脂的含量可为但不限于10％、20％、30％、40％。
[0008]在一些实施例中，所述聚硅氧烷树脂为甲基苯基聚硅氧烷树脂、甲基聚硅氧烷树脂或羟基聚硅氧烷树脂中的一种或至少两种组合。作为示例地，聚硅氧烷树脂为甲基苯基
聚硅氧烷树脂，或甲基聚硅氧烷树脂，但不以此为限。进一步地，聚硅氧烷树脂的固含量为10
‑
40％，优选为20
‑
30％，作为示例地，聚硅氧烷树脂的固含量可为但不限于10％、20％、30％、40％。有的实施例中，聚硅氧烷树脂的粘度为10
‑
80cs，优选为20
‑
60cs，作为示例地，聚硅氧烷树脂的粘度可为但不限于10cs、20cs、40cs、60cs、80cs。
[0009]在一些实施例中，陶瓷粉填料的含量为3
‑
15％，优选为5
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10％，作为示例地，陶瓷粉填料的含量可为但不限于3％、6％、9％、12％。
[0010]在一些实施例中，陶瓷粉填料为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝中的一种或至少两种组合。作为示例地，陶瓷粉填料为氧化铝、氧化锌和氮化铝组合物，但不限于此。进一步地，陶瓷粉填料中粒径大小为0.5
‑
50μm，优选为1
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40μm，更优选为5
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30μm，作为示例地，陶瓷粉填料中粒径大小为0.5μm、5μm、10μm、50μm。更进一步地，陶瓷粉形貌为角型、片状、类球形、球型中的一种或多种组合。
[0011]在一些实施例中，金属粉末的含量为1
‑
8％，优选为2
‑
6％，作为示例地，金属粉末的含量可为但不限于1％、3％、6％、8％。
[0012]在一些实施例中，金属粉末为铝粉、银粉中的一种或两种组合。进一步地，金属粉末中粒径大小为0.5
‑
10微米，优选为1
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8微米，作为示例地，金属粉末中粒径大小可为但不限于0.5微米、2微米、4微米、6微米、8微米、10微米。
[0013]在一些实施例中，润湿剂的含量为0.1
‑
1％，优选为0.2
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0.8％，作为示例地，润湿剂的含量可为但不限于0.1％、0.3％、0.6％、0.8％、1％。
[0014]在一些实施例中，润湿剂结构式为结构式2所示：
[0015][0016]其中，R1为甲基或羟基，n＝8
‑
17，R2为甲氧基或乙氧基。
[0017]在一些实施例中，固化剂的含量为0.5
‑
3％，优选为1
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2％，作为示例地，固化剂的含量可为但不限于0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％。
[0018]在一些实施例中，固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺或γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或至少两种组合。
[0019]相应地，本专利技术还提供一种氮化硼复合微片的制备方法，包括步骤：
[0020](1)将配方量的氮化硼粉末、聚硅氧烷树脂、陶瓷粉填料、金属粉末、润湿剂混合均匀，得到浆料；
[0021](2)将固化剂与所述浆料混合均匀，得到氮化硼基料；；
[0022](3)将所述氮化硼基料送入刮涂机中处理，然后裁切，，得到氮化硼复合微片。
[0023]另一方面，本专利技术还提供一种导热硅凝胶，包含上述的氮化硼复合微片。
[0024]在一些实施例中，导热硅凝胶，按质量百分数计，包括1
‑
5％的乙烯基硅油、5
‑
10％的含氢硅油、0.05
‑
0.3％的催化剂、50
‑
80％的所述氮化硼复合微片、1
‑
30％的陶瓷粉填料。
[0025]在一些实施例中，乙烯基硅油的含量为1
‑
5％，优选为2
‑
4％，作为示例地，乙烯基硅油的含量可为但不限于1％、2％、3％、4％、5％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化硼复合微片，其特征在于，按质量百分数计，包括40
‑
70％的氮化硼粉末、10
‑
40％的聚硅氧烷树脂、3
‑
15％的陶瓷粉填料、1
‑
8％的金属粉末、0.1
‑
1％的润湿剂和0.5
‑
3％的固化剂。2.根据权利要求1所述的氮化硼复合微片，其特征在于，所述聚硅氧烷树脂为甲基苯基聚硅氧烷树脂、甲基聚硅氧烷树脂或羟基聚硅氧烷树脂中的一种或至少两种组合。3.根据权利要求1所述的氮化硼复合微片，其特征在于，所述金属粉末为铝粉、银粉中的一种或两种组合。4.根据权利要求1所述的氮化硼复合微片，其特征在于，所述陶瓷粉填料为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝中的一种或至少两种组合。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的氮化硼复合微片的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)将配方量的氮化硼粉末、聚硅氧烷树脂、陶瓷粉填料、金属粉末、润湿剂混合均匀，得到浆料；(2)将固化剂与所述浆料混合均匀，得到氮化硼基料；(3)将所述氮化硼基料送入刮涂机中处理，然后裁切，得到氮化硼复合微片。6.一种导热硅凝胶，其特征在于，包含权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冠锦，卢升优，蔡鉴，
申请(专利权)人：深圳市博恩实业有限公司，
类型：发明
国别省市：