一种超高导热低介电的界面材料及其制备方法技术

本申请涉及导热界面材料技术领域，更具体地说，它涉及一种超高导热低介电的界面材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：有机硅聚物、含氧基硅油、立方氮化硼、金刚石、补强粉体、铂金催化剂、硅烷偶联剂，有机硅聚物和含氧基硅油在铂金催化剂的催化下进行交联形成网状结构的有机硅弹性基体，再加入补强粉体增加基体的强度，立方氮化硼及金刚石复配，在有机硅弹性基体厚度上层层铺设，通过压延使得立方氮化硼及金刚石排列紧密可制备得到导热系数大于7，介电常数小于5的超高导热低介电的界面材料，导热效果好，对发热器件信号传输和接收影响较小。响较小。

【技术实现步骤摘要】
一种超高导热低介电的界面材料及其制备方法


[0001]本申请涉及导热界面材料
，更具体地说，它涉及一种超高导热低介电的界面材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子产品的小型化及性能的不断提高，其电子元器件也越来越密集，信号的发射与收取、屏蔽与增强也显得尤为重要。因此，用作于界面的导热材料要求具有高导热的同时必须要有低介电常数。
[0003]目前市场上的界面导热材料的导热系数跟介电常数成正比，最高的介电常数可达9以上。选用低介电常数的产品，导热系数又无法满足电子产品的导热需求，因此有必要提出一种超高导热低介电的界面材料及其制备方法。

技术实现思路

[0004]为了解决目前市场上的界面导热材料的导热系数跟介电常数成正比，导热系数高的界面材料，其介电常数也偏高的问题，本申请提供一种超高导热低介电的界面材料及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种超高导热低介电的界面材料，采用如下的技术方案：一种超高导热低介电的界面材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：10
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15份有机硅聚物、3
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7份的含氧基硅油、50
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60份立方氮化硼、50
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90份金刚石、27
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36份补强粉体、0.1
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0.3份铂金催化剂、0.2
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0.4份硅烷偶联剂。
[0006]通过采用上述技术方案，采用既有高导热性能又有低介电常数的立方氮化硼复配超高导热性能且介电常数不高于5的金刚石，使得制得的界面材料导热系数可做到大于7，介电常数低于5，且立方氮化硼较容易填充，复配金刚石填充于硅胶基材中填充率可达96％，能有效提高界面材料的导热率。
[0007]优选的，所述有机硅聚物为乙烯基硅油。
[0008]通过采用上述技术方案，乙烯基硅油自带粘度有利于与立方氮化硼、金刚石、补强粉体相容，使得立方氮化硼与金刚石复配填充质量更好，进一步的，使得最后制备得到的界面材料具备粘性，可粘粘于电子元器件上，使用较为便利。
[0009]优选的，所述有机硅聚物的粘度为100
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150cps。
[0010]通过采用上述技术方案，经专利技术人多次实验，有机硅聚物的粘度在100
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150cps之间，立方氮化硼与金刚石的填充率较好，粘度低于100cps时填充率低于90％，粘度大于150cps时不利于重复粘粘于电子元器件上。
[0011]优选的，所述补强粉体为纳米氧化铝粉，其粒径为30
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60nm。
[0012]通过采用上述技术方案，粒径为30
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60nm的纳米氧化铝粉比表面积大、硬度高、尺寸稳定性好，能较好的分散于有机硅聚物中，提高硅胶基材的强度和韧性，使得界面材料强度较高，在使用过程中不容易受到损害，进一步的，纳米氧化铝粉其介电常数小于5，可有效
降低界面材料的介电常数，其高表面活性，松装密度低可做立方氮化硼及金刚石填充于基材的润滑剂，使得立方氮化硼和金刚石填充于基材的填充率高，增强界面材料的导热性能。
[0013]优选的，所述立方氮化硼包括粒径为5
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10um的立方氮化硼和粒径为30
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40um的立方氮化硼、所述金刚石的粒径为100
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120um。
[0014]通过采用上述技术方案，使用不同粒径的立方氮化硼和金刚石填充于基材填充效果高于单一粒径的填充效果，大小粒径紧密堆积，形成更加良好的导热通路，提高界面材料的导热效果。
[0015]第二方面，本申请提供一种超高导热低介电的界面材料的制备方法，采用如下的技术方案：一种超高导热低介电的界面材料的制备方法，包括以下步骤：步骤S1：按重量份计，将有机硅聚物、含氧基硅油、铂金催化剂、硅烷偶联剂加入搅拌机中搅拌，将搅拌机中的混合物料加入真空捏合机内一次捏合；步骤S2：将补强粉体加入真空捏合机内与混合物料进行二次捏合后，打开真空进行脱泡处理，得到硅胶；步骤S3：将粒径为5
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10um的立方氮化硼、粒径为30
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40um的立方氮化硼、金刚石放入搅拌机中混合均匀得到混合料A；步骤S4：将步骤S2中的硅胶第一次浇筑在模具内，然后放置上一层混合料A，再浇筑硅胶，依次操作；步骤S5：将脱膜后的硅胶在压延机下压延得到超高导热低介电的界面材料。
[0016]通过采用上述技术方案，可制备得到导热系数大于7，介电常数小于5的超高导热低介电的界面材料；步骤S1中有机硅聚物和含氧基硅油在铂金催化剂的催化下进行交联形成网状结构的有机硅弹性基体，将补强粉体加入有机硅弹性基体中有利于增加基体的强度，使用真空捏合机，使得物料混合均匀，反应快速，有利于补强粉料均匀分布于基体中；步骤S3中粒径大小不同的立方氮化硼和金刚石混合，使得立方氮化硼之间和立方氮化硼和金刚石之间堆积紧密，使得步骤S4的混合料A铺设于硅胶基体上填充度高，能形成良好的导热通路，增加界面材料的导热系数；步骤S4中通过多层排列，立方氮化硼和金刚石的填充质量更佳；步骤S5通过压延机压延可得到偏平状的方便贴合于电子元气件的具有超高导热低介电的界面材料。
[0017]优选的，所述步骤S1搅拌机的转速为1000
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3000r/min,搅拌30
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60min；真空捏合机温度为60
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90℃，捏合70
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90min。
[0018]通过采用上述技术方案，有利于有机硅聚物、含氧基硅油、铂金催化剂混合均匀使得反应充分得到性能较好的有机硅弹性基体。
[0019]优选的，所述步骤S2真空捏合机温度为90
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120℃，捏合65
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95min；真空脱泡1
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2h。
[0020]通过采用上述技术方案，捏合机温度在90
‑
120℃，有机硅弹性体与补强粉料的相容性较高，通过捏合补强粉料能均匀分散于有机硅弹性基体中，增强有机硅弹性基体的强度，真空脱泡有利于有机硅弹性体表面紧实、光滑、具有光泽，减少气泡对基体强度的不利影响。
[0021]优选的，所述步骤S3中搅拌机的转速为2000
‑
4000r/min，搅拌时间为15
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20min。
[0022]通过采用上述技术方案，有利于不同粒径的立方氮化硼与金刚石混合均匀，使得
后续立方氮化硼和金刚石填充到硅胶基体时填充率较高。
[0023]优选的，所述步骤S4导热硅胶片内有至少3层混合料A，所述步骤S5压延后的导热硅胶片的厚度为0.2
‑
0.4mm。
[0024]通过采用上述技术方案，立方氮化硼与金刚石在硅胶片厚度上竖直排布，压延后使得各层的立方氮化硼与金刚石结合紧密，有利于提高界面材料的导热效果，导热硅胶片的厚度为0.2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高导热低介电的界面材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：10
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15份有机硅聚物、3
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7份的含氧基硅油、50
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60份立方氮化硼、50
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90份金刚石、27
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36份补强粉体、0.1
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0.3份铂金催化剂、0.2
‑
0.4份硅烷偶联剂。2.根据权利要求1所述的一种超高导热低介电的界面材料，其特征在于：所述有机硅聚物为乙烯基硅油。3.根据权利要求2所述的一种超高导热低介电的界面材料，其特征在于：所述有机硅聚物的粘度为100
‑
150cps。4.根据权利要求1所述的一种超高导热低介电的界面材料，其特征在于：所述补强粉体为纳米氧化铝粉，其粒径为30
‑
60nm。5.根据权利要求1所述的一种超高导热低介电的界面材料，其特征在于：所述立方氮化硼包括粒径为5
‑
10um的立方氮化硼和粒径为30
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40um的立方氮化硼，所述金刚石的粒径为100
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120um。6.根据权利要求1
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5任意一项所述的一种超高导热低介电的界面材料及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：按重量份计，将有机硅聚物、含氧基硅油、铂金催化剂、硅烷偶联剂加入搅拌机中搅拌，将搅拌机中的混合物料加入真空捏合机内一次捏合；步骤S2：将补强粉体加入真空捏合机内与混合物料进行二...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘泯争，张天广，罗高明，曾思锐，
申请(专利权)人：深圳市雷兹盾新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：