本公开属于导热复合材料领域，提供了一种界面导热材料及其制备方法和应用。界面导热材料包括编织网以及吸附在编织网表面和网孔内的液态金属。制备方法：用紫光灯照射编织网，然后将其置于加热的液态金属中浸润，刮涂编织网，即得界面导热材料。还提出一种电子产品的散热复合结构，从下至上包括依次设置的金属材料、界面导热材料、防护材料、芯片；防护材料为中空结构，套设于界面导热材料的边缘，并被芯片压缩，用于形成密封结构，以防止液态金属发生偏移外溢。本公开的液态金属被编织网牢牢吸附，使得其在界面间具有良好的稳定性，从而保证了产品在应对高功耗及震动倾斜条件下的散热能力。同时液态金属无外溢，大大降低了短路的风险。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及导热复合材料领域，尤其涉及一种界面导热材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、电子产品的功耗越来越高，界面导热材料的填充状态直接影响其散热性能。如在笔记本电脑的处理器(cpu)中，导热材料硅脂虽然能填补芯片和铜块之间的空隙，但热导率(k值)不够高；导热材料金属箔、石墨片虽然k值很高，但无法填补芯片和铜块之间的空隙，导致其z向热阻过大。目前，各大厂商选择直接填充液态金属作为导热材料，用点胶、泡棉、三防漆、黄凝胶等实现防护，但液态金属流动性较强，当受到外力震动，或长时间倾斜放置时，液态金属极易发生偏移，从而导致其散热性能大幅下降，引起大量客诉；此外，随着防护老化或在一些恶劣环境下，偏移的液态金属随时存在短路的风险。
技术实现思路
1、本公开提供了一种界面导热材料及其制备方法和应用，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。
2、根据本公开的第一方面，提供了一种界面导热材料，包括编织网，以及吸附在所述编织网的表面和网孔内的液态金属。
3、根据本公开的一种可实施方式，至少具有以下有益效果：
4、1.如若在界面单一填充固体，z向热阻会较大，单一填充液态金属流动性较强。本公开利用编织网与液态金属间的附着力、毛细力，以及浸润性强的特性，填补了编织网与热源表面的接触间隙，完成互补，使得z向热阻较小。液态金属被编织网牢牢吸附，使得其在界面间具有良好的稳定性，从而保证了产品在应对高功耗及震动倾斜条件下的散热能力。同时，液态金属无外溢，大大降低了短路的风险。</p>5、2.本公开制备的界面导热材料，由于使用了编织网，可以减少液态金属的用量，降低了成本。
6、在一可实施方式中，所述编织网的编织方法为平纹编织。
7、具体地，所述平纹编织的工艺简单，且经纬依次交错、网孔精密、较为均匀，更易浸润液态金属。
8、在一可实施方式中，所述编织网由金属丝构成，所述金属丝的丝径为0.02～0.025mm。
9、具体地，所述编织网的金属丝不局限于某一种金属材料，包括但不限于铁、铜、铝、锰、锌中的至少一种。
10、具体地，因金属k值高，与液态金属的浸润性较好，因此选用金属来制备编织网。编织网与液态金属间的附着力和毛细力，本质都是两材料之间相互吸引的作用力，其分别克服液态金属的内聚力和重力，使液态金属被吸附在编织网的表面。
11、在一可实施方式中，所述编织网的目数为200～400。
12、具体地，若目数过低，液态金属在编织网上的附着力及毛细力较小；若目数过高，液态金属则难以浸润网孔。因此选择200～400范围的目数较为合适。
13、在一可实施方式中，所述编织网的厚度为0.025～0.03mm。
14、具体地，若厚度过高，z向热阻较大；若厚度过低，会使编织网制造困难，刮涂编织网时易变形。
15、在一优选的实施方式中，所述编织网的丝径为0.02mm，厚度为0.03mm。
16、在一可实施方式中，所述编织网的网孔的孔径为0.035～0.038mm。
17、在一优选地实施方式中，所述编织网的网孔为正方形。
18、具体地，相对其他形状的网孔，正方形网孔的内表面积较大，毛细力较强，更易吸附液态金属。
19、在一优选的实施方式中，所述编织网的网孔的孔径为0.038mm。
20、在一可实施方式中，所述液态金属为镓基液态金属，按质量百分数计，包括：氧化镓37.3～38.8％，镓35.7～37.3％，氧化铟6.6～9.2％，铟6.3～8.8％，氧化锡4.6～5.6％，锡4.4～5.4％。
21、在一可实施方式中，所述液态金属的熔点为10℃，粘度为0.004pa·s。
22、根据本公开的第二方面，提供了上述界面导热材料的制备方法，包括以下步骤：
23、s1：用紫光灯照射编织网；
24、s2：将所述紫光灯照射的编织网置于加热的液态金属中浸润，并刮涂所述编织网，制得所述界面导热材料。
25、具体地，上述制备方法中包括附着力浸润过程和毛细力作用过程，具体如下：
26、附着力浸润过程：当将编织网置于液态金属中时，液态金属在重力和内聚力作用下产生表面张力，使其呈现半球形。经紫光灯照射后的编织网与液态金属有良好的浸润性，使其产生更强的附着力，但由于网孔相对网表面的接触面积较小，使得液态金属不能克服内聚力而浸润网孔，最后吸附在编织网表面。另外，加热以及刮涂液态金属，可克服其内聚力，并在重力作用下，使液态金属浸润网孔。
27、毛细力作用过程：以某一网孔为例，液态金属与编织网的网孔孔壁会产生作用力，使其克服重力吸附在孔壁表面。
28、在一可实施方式中，通过平纹编织方法制备所述编织网。
29、在一可实施方式中，步骤s1在用所述紫光灯照射所述编织网之前，还包括对所述编织网的表面覆盖保护层的步骤。
30、具体地，所述覆盖的方法包括电镀、离子镀、溅射中的任一种。
31、具体地，所述保护层的材料选自镍、银中的至少一种。
32、具体地，对所述编织网的表面覆盖保护层，可以防止液态金属腐蚀编织网的表面。
33、具体地，步骤s1用所述紫光灯照射所述编织网，可以增强编织网与液态金属之间的亲和力。
34、在一可实施方式中，步骤s2所述加热的温度为50～100℃。
35、具体地，对所述液态金属进行加热，可以减少其内聚力。
36、根据本公开的第三方面，提供了一种电子产品的散热复合结构，从下至上包括依次设置的金属材料、所述界面导热材料、防护材料、芯片；所述防护材料为中空结构，套设于所述界面导热材料的边缘，并被所述芯片压缩，用于形成密封结构，以防止所述界面导热材料中的液态金属发生偏移外溢。
37、具体地，在上述散热复合结构中，界面导热填料填充在界面，其中编织网表面的液态金属可以浸润编织网和金属材料表面，填补了编织网与接触表面的微观间隙，弥补了z向热阻过大的缺点。当受到外力震动时，或长时间倾斜放置时，液态金属在毛细力与表面张力的作用下不会发生偏移，无外溢风险，保证了电子产品的散热能力。
38、在一可实施方式中，所述防护材料选自泡棉、胶、漆中的至少一种。
39、在一优选的实施方式中，所述防护材料选自泡棉。
40、在一优选的实施方式中，所述金属材料为铜块，所述铜块的两边设有挡墙，所述挡墙位于所述界面导热材料的两侧；所述泡棉设置于所述挡墙上，且所述泡棉套设于所述界面导热材料的边缘，最后被所述芯片压缩，用于形成密封结构。
41、具体地，界面导热材料中的液态金属吸附在编织网表面，不会发生偏移外溢，所以只需保证液态金属的密封，不被氧化，因此设置了上述结构，使得液态金属被密封。
42、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种界面导热材料，其特征在于，所述界面导热材料包括编织网，以及吸附在所述编织网的表面和网孔内的液态金属。
2.根据权利要求1所述的界面导热材料，其特征在于，所述编织网由金属丝构成，所述金属丝的丝径为0.02～0.025mm；
3.根据权利要求1所述的界面导热材料，其特征在于，所述液态金属为镓基液态金属，按质量百分数计，包括：氧化镓37.3～38.8％，镓35.7～37.3％，氧化铟6.6～9.2％，铟6.3～8.8％，氧化锡4.6～5.6％，锡4.4～5.4％。
4.权利要求1～3任一项所述界面导热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1在用所述紫光灯照射所述编织网之前，还包括对所述编织网的表面覆盖保护层的步骤，所述覆盖的方法包括电镀、离子镀、溅射中的任一种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述保护层的材料选自镍、银中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2所述加热的温度为50～100℃。
8.一种电子产品的散热复合结构，其特征在于，所述散热复合结构从下至上包括依次设置的金属材料、权利要求1～3任一项所述界面导热材料、防护材料、芯片；所述防护材料为中空结构，套设于所述界面导热材料的边缘，并被所述芯片压缩，用于形成密封结构，以防止所述界面导热材料中的液态金属发生偏移外溢。
9.根据权利要求8所述的散热复合结构，其特征在于，所述防护材料选自泡棉、胶、漆中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的散热复合结构，其特征在于，所述金属材料为铜块，所述铜块的两边设有挡墙，所述挡墙位于所述界面导热材料的两侧；所述泡棉设置于所述挡墙上，且所述泡棉套设于所述界面导热材料的边缘，最后被所述芯片压缩，用于形成密封结构。
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【技术特征摘要】
1.一种界面导热材料，其特征在于，所述界面导热材料包括编织网，以及吸附在所述编织网的表面和网孔内的液态金属。
2.根据权利要求1所述的界面导热材料，其特征在于，所述编织网由金属丝构成，所述金属丝的丝径为0.02～0.025mm；
3.根据权利要求1所述的界面导热材料，其特征在于，所述液态金属为镓基液态金属，按质量百分数计，包括：氧化镓37.3～38.8％，镓35.7～37.3％，氧化铟6.6～9.2％，铟6.3～8.8％，氧化锡4.6～5.6％，锡4.4～5.4％。
4.权利要求1～3任一项所述界面导热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤s1在用所述紫光灯照射所述编织网之前，还包括对所述编织网的表面覆盖保护层的步骤，所述覆盖的方法包括电镀、离子镀、溅射中的任一种。
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋子豪，雷刚，李宇，刘钟平，
申请(专利权)人：合肥联宝信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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