一种定向柔性导热材料及其成型工艺和应用制造技术

本发明专利技术提供了一种定向柔性导热材料，其主体成分为硅橡胶和各向异性导热填料，所述定向柔性导热材料内形成有多个相互平行且连续的导热路径，所述导热路径由填充在所述硅橡胶内的各向异性导热填料在导热路径方向上成线型连续排列而成。该定向柔性导热材料在特定方向具有良好的导热性能，同时具有良好的柔韧性，能够和界面形成良好的接触，界面热阻很低，能够很好的提高散热效果。本发明专利技术实施例还提供了该定向柔性导热材料的成型工艺及其应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种定向柔性导热材料，其主体成分为硅橡胶和各向异性导热填料，所述定向柔性导热材料内形成有多个相互平行且连续的导热路径，所述导热路径由填充在所述硅橡胶内的各向异性导热填料在导热路径方向上成线型连续排列而成。该定向柔性导热材料在特定方向具有良好的导热性能，同时具有良好的柔韧性，能够和界面形成良好的接触，界面热阻很低，能够很好的提高散热效果。本专利技术实施例还提供了该定向柔性导热材料的成型工艺及其应用。【专利说明】一种定向柔性导热材料及其成型工艺和应用
本专利技术涉及柔性导热材料领域，特别是涉及一种定向柔性导热材料及其成型工艺和应用。
技术介绍
随着电子产品不断的更新换代，集成技术不断提高，产品内的半导体的高密度化导致产生的热量积累急剧增加， 热量的集聚导致产品的可靠性下降。因此，高效的散热方法对电子产品很重要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例第一方面提供了一种定向柔性导热材料，该定向柔性导热材料在特定方向具有良好的导热性能，能够很好的提高散热效果。第一方面，本专利技术实施例提供了一种定向柔性导热材料，所述定向柔性导热材料内形成有多个相互平行且连续的导热路径，所述导热路径由填充在所述硅橡胶内的各向异性导热填料在导热路径方向上成线型连续排列而成。优选地，所述硅橡胶包括A组分和B组分，其中，A组分包括含有两个及以上不饱和键的聚硅氧烷，所述不饱和键为烯丙基或乙烯基;B组分包括含有两个或以上硅氢键的聚硅氧烷。优选地，所述定向柔性导热材料各组分的相应重量份为:所述娃橡胶:A组分为100重量份；B组分为2~5重量份；所述各向异性导热填料为10~70重量份。优选地，所述定向柔性导热材料还包括下述材料中的一种或多种:贵金属催化剂、抑制剂、用于增强所述定向柔性导热材料综合力学性能的增强填料以及用于提升所述定向柔性导热材料综合导热性能的无机粉体材料。优选地，所述定向柔性导热材料中所述贵金属催化剂、所述抑制剂、所述增强填料以及所述无机粉体材料的相应重量份为:所述增强填料为0.1~8重量份；所述贵金属催化剂为0.1~7重量份；所述抑制剂为0.1~5重量份；所述无机粉体材料I~20重量份。优选地，所述用于增强所述定向柔性导热材料综合力学性能的增强填料为沉淀法生成的白炭黑或气相法生成的白炭黑。优选地，所述用于提升所述定向柔性导热材料综合导热性能的无机粉体材料为氧化铝、二氧化硅、氧化锌、氮化硼、氮化硅和碳化硅中的一种或多种。优选地，所述贵金属催化剂为钼催化剂。 优选地，所述抑制剂为炔醇类抑制剂。优选地，所述各向异性导热填料为膨胀石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯纳米片和氮化硼纳米片中的一种或多种。优选地，所述硅橡胶固化后的压缩率为80%以上，交联密度为O~70%。本专利技术实施例第一方面提供的定向柔性导热材料，以各向异性导热材料作为导热填料，且各向异性导热填料在特定方向上成线型连续排列，从而在特定方向上形成多个相互平行且连续的导热路径，使定向柔性导热材料在特定方向上具有良好的导热性能，导热系数可达15W/ (m-k)以上， 同时该定向柔性导热材料具有良好的柔韧性，能够和界面形成良好的接触，界面热阻很低，能够很好的提高散热效果，该定向柔性导热材料可用于放热元器件的散热冷却装置中。第二方面，本专利技术实施例提供了一种定向柔性导热材料的成型工艺，包括以下步骤:将硅橡胶与各向异性导热填料均匀混合后，形成胶料，将所述胶料加入到定向成型模具中，并在垂直于预设导热路径方向施加压力，然后加热使所述胶料硫化，得到取向成型后的样品，即为定向柔性导热材料，所述定向柔性导热材料内，在所述预设导热路径方向形成有多个相互平行且连续的导热路径，所述导热路径由填充在所述硅橡胶内的各向异性导热填料在所述预设导热路径方向上成线型连续排列而成。优选地，所述定向成型模具在所述预设导热路径方向的模条为活动模条。优选地，所述施加压力为10~40MPa，施压时间为0.5~5min。本专利技术实施例第二方面提供的定向柔性导热材料的成型工艺，工艺简单，易于规模化生产，可实现定向柔性导热材料在特定方向上导热性能的极大提升，所得定向柔性导热材料在厚度方向的导热系数可达15W/ Cm.k)以上。第三方面，本专利技术实施例提供了一种定向柔性导热片，该定向柔性导热片由本专利技术实施例第一方面所述的定向柔性导热材料经切割得到，所述定向柔性导热片的厚度方向上具有多个相互平行且连续的导热路径，所述导热路径由填充在所述硅橡胶内的各向异性导热填料在导热路径方向上成线型连续排列而成。本专利技术实施例第三方面提供的定向柔性导热片在厚度方向具有优良的导热性能，其导热系数可达15W/ Cm.k)以上，该定向柔性导热片可应用于散热系统中。第四方面，本专利技术实施例提供了一种散热系统，包括发热元件、散热器以及导热片，所述导热片为本专利技术实施例第三方面提供的所述定向柔性导热片，所述发热元件位于所述散热器一侧，所述导热片贴置于所述发热元件与所述散热器之间，以使所述发热元件通过所述导热片将热量传递至所述散热器来进行散热。上述实施例中的导热材料、导热片或者散热材料，均因为以各向异性导热材料作为导热填料在特定方向上成线型连续排列，从而在特定方向上形成多个相互平行且连续的导热路径，从而使定向柔性导热材料在特定方向上具有良好的导热性能。本专利技术实施例的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本专利技术实施例的实施而获知。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例中定向成型模具的立体图；图2为本专利技术实施例中定向成型模具的剖面图。【具体实施方式】以下所述是本专利技术实施例的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术实施例的保护范围。下面分多个实施例对本专利技术实施例进行进一步的说明。本专利技术实施例不限定于以下的具体实施例。在不变主权利的范围内，可以适当的进行变更实施。本专利技术实施例第一方面提供了一种定向柔性导热材料，该定向柔性导热材料在特定方向具有良好的导热性能， 同时具有良好的柔韧性，能够和界面形成良好的接触，界面热阻很低，能够很好的提高散热效果，用以解决现有技术中柔性散热材料不具备在特定方向具有优良导热性能的特点、以及界面热阻高，价格昂贵等问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种定向柔性导热材料，所述定向柔性导热材料内形成有多个相互平行且连续的导热路径，所述导热路径由填充在所述硅橡胶内的各向异性导热填料在导热路径方向上成线型连续排列而成。其中所述多个相互平行且连续的导热路径是指各导热路径内的各向异性导热填料沿相互平行的方向呈线型连续排列，以使个导热路径基本平行。所述“相互平行”并不是指严格的几何意义上的平行，而是指所述多个导热路径总体的延伸趋势是平行的，而在微观上任意截取的一小段上，并不一定是相互平行的。本专利技术实施例中的硅橡胶可以是但不限于是固体硅橡胶、苯基硅胶、液态硅胶。优选地，所述硅橡胶包括A组分和B组分，其中，A组分包括含有两个及以上不饱和键的聚硅氧烷，所述不饱和键为烯丙基或乙烯基;B组分包括含有两个或以上硅氢键的聚硅氧烷。优选地，所述定向柔性导热材料各组分的相应重量份为:所述娃橡胶:A组分为100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向柔性导热材料，其特征在于，其主体成分为硅橡胶和各向异性导热填料，所述定向柔性导热材料内形成有多个相互平行且连续的导热路径，所述导热路径由填充在所述硅橡胶内的各向异性导热填料在导热路径方向上成线型连续排列而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵翠峰，周晓松，徐焰，杜鸿达，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，深圳市博恩实业有限公司，清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：