一種定向柔性導(dǎo)熱材料及其成型工藝和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種定向柔性導(dǎo)熱材料，其主體成分為硅橡膠和各向異性導(dǎo)熱填料，所述定向柔性導(dǎo)熱材料內(nèi)形成有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。該定向柔性導(dǎo)熱材料在特定方向具有良好的導(dǎo)熱性能，同時具有良好的柔韌性，能夠和界面形成良好的接觸，界面熱阻很低，能夠很好的提高散熱效果。本發(fā)明實施例還提供了該定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝及其應(yīng)用。
【專利說明】一種定向柔性導(dǎo)熱材料及其成型工藝和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柔性導(dǎo)熱材料領(lǐng)域，特別是涉及一種定向柔性導(dǎo)熱材料及其成型工藝和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品不斷的更新?lián)Q代，集成技術(shù)不斷提高，產(chǎn)品內(nèi)的半導(dǎo)體的高密度化導(dǎo)致產(chǎn)生的熱量積累急劇增加， 熱量的集聚導(dǎo)致產(chǎn)品的可靠性下降。因此，高效的散熱方法對電子產(chǎn)品很重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明實施例第一方面提供了一種定向柔性導(dǎo)熱材料，該定向柔性導(dǎo)熱材料在特定方向具有良好的導(dǎo)熱性能，能夠很好的提高散熱效果。
[0004]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種定向柔性導(dǎo)熱材料，所述定向柔性導(dǎo)熱材料內(nèi)形成有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。
[0005]優(yōu)選地，所述硅橡膠包括A組分和B組分，其中，
[0006]A組分包括含有兩個及以上不飽和鍵的聚硅氧烷，所述不飽和鍵為烯丙基或乙烯基;
[0007]B組分包括含有兩個或以上硅氫鍵的聚硅氧烷。
[0008]優(yōu)選地，所述定向柔性導(dǎo)熱材料各組分的相應(yīng)重量份為:
[0009]所述娃橡膠:A組分為100重量份；B組分為2~5重量份；
[0010]所述各向異性導(dǎo)熱填料為10~70重量份。
[0011]優(yōu)選地，所述定向柔性導(dǎo)熱材料還包括下述材料中的一種或多種:
[0012]貴金屬催化劑、抑制劑、用于增強所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合力學(xué)性能的增強填料以及用于提升所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合導(dǎo)熱性能的無機粉體材料。
[0013]優(yōu)選地，所述定向柔性導(dǎo)熱材料中所述貴金屬催化劑、所述抑制劑、所述增強填料以及所述無機粉體材料的相應(yīng)重量份為:
[0014]所述增強填料為0.1~8重量份；
[0015]所述貴金屬催化劑為0.1~7重量份；
[0016]所述抑制劑為0.1~5重量份；
[0017]所述無機粉體材料I~20重量份。
[0018]優(yōu)選地，所述用于增強所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合力學(xué)性能的增強填料為沉淀法生成的白炭黑或氣相法生成的白炭黑。
[0019]優(yōu)選地，所述用于提升所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合導(dǎo)熱性能的無機粉體材料為氧化鋁、二氧化硅、氧化鋅、氮化硼、氮化硅和碳化硅中的一種或多種。
[0020]優(yōu)選地，所述貴金屬催化劑為鉬催化劑。[0021 ] 優(yōu)選地，所述抑制劑為炔醇類抑制劑。
[0022]優(yōu)選地，所述各向異性導(dǎo)熱填料為膨脹石墨、碳纖維、碳納米管、石墨烯納米片和氮化硼納米片中的一種或多種。
[0023]優(yōu)選地，所述硅橡膠固化后的壓縮率為80%以上，交聯(lián)密度為O~70%。
[0024]本發(fā)明實施例第一方面提供的定向柔性導(dǎo)熱材料，以各向異性導(dǎo)熱材料作為導(dǎo)熱填料，且各向異性導(dǎo)熱填料在特定方向上成線型連續(xù)排列，從而在特定方向上形成多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，使定向柔性導(dǎo)熱材料在特定方向上具有良好的導(dǎo)熱性能，導(dǎo)熱系數(shù)可達15W/ (m-k)以上， 同時該定向柔性導(dǎo)熱材料具有良好的柔韌性，能夠和界面形成良好的接觸，界面熱阻很低，能夠很好的提高散熱效果，該定向柔性導(dǎo)熱材料可用于放熱元器件的散熱冷卻裝置中。
[0025]第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，包括以下步驟:
[0026]將硅橡膠與各向異性導(dǎo)熱填料均勻混合后，形成膠料，將所述膠料加入到定向成型模具中，并在垂直于預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向施加壓力，然后加熱使所述膠料硫化，得到取向成型后的樣品，即為定向柔性導(dǎo)熱材料，所述定向柔性導(dǎo)熱材料內(nèi)，在所述預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向形成有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在所述預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。
[0027]優(yōu)選地，所述定向成型模具在所述預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向的模條為活動模條。
[0028]優(yōu)選地，所述施加壓力為10~40MPa，施壓時間為0.5~5min。
[0029]本發(fā)明實施例第二方面提供的定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，工藝簡單，易于規(guī)?；a(chǎn)，可實現(xiàn)定向柔性導(dǎo)熱材料在特定方向上導(dǎo)熱性能的極大提升，所得定向柔性導(dǎo)熱材料在厚度方向的導(dǎo)熱系數(shù)可達15W/ Cm.k)以上。
[0030]第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種定向柔性導(dǎo)熱片，該定向柔性導(dǎo)熱片由本發(fā)明實施例第一方面所述的定向柔性導(dǎo)熱材料經(jīng)切割得到，所述定向柔性導(dǎo)熱片的厚度方向上具有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。
[0031]本發(fā)明實施例第三方面提供的定向柔性導(dǎo)熱片在厚度方向具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，其導(dǎo)熱系數(shù)可達15W/ Cm.k)以上，該定向柔性導(dǎo)熱片可應(yīng)用于散熱系統(tǒng)中。
[0032]第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種散熱系統(tǒng)，包括發(fā)熱元件、散熱器以及導(dǎo)熱片，所述導(dǎo)熱片為本發(fā)明實施例第三方面提供的所述定向柔性導(dǎo)熱片，所述發(fā)熱元件位于所述散熱器一側(cè)，所述導(dǎo)熱片貼置于所述發(fā)熱元件與所述散熱器之間，以使所述發(fā)熱元件通過所述導(dǎo)熱片將熱量傳遞至所述散熱器來進行散熱。
[0033]上述實施例中的導(dǎo)熱材料、導(dǎo)熱片或者散熱材料，均因為以各向異性導(dǎo)熱材料作為導(dǎo)熱填料在特定方向上成線型連續(xù)排列，從而在特定方向上形成多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，從而使定向柔性導(dǎo)熱材料在特定方向上具有良好的導(dǎo)熱性能。
[0034]本發(fā)明實施例的優(yōu)點將會在下面的說明書中部分闡明，一部分根據(jù)說明書是顯而易見的，或者可以通過本發(fā)明實施例的實施而獲知。
【專利附圖】

【附圖說明】[0035]圖1為本發(fā)明實施例中定向成型模具的立體圖；
[0036]圖2為本發(fā)明實施例中定向成型模具的剖面圖。
【具體實施方式】
[0037]以下所述是本發(fā)明實施例的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明實施例原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明實施例的保護范圍。
[0038]下面分多個實施例對本發(fā)明實施例進行進一步的說明。本發(fā)明實施例不限定于以下的具體實施例。在不變主權(quán)利的范圍內(nèi)，可以適當(dāng)?shù)倪M行變更實施。
[0039]本發(fā)明實施例第一方面提供了一種定向柔性導(dǎo)熱材料，該定向柔性導(dǎo)熱材料在特定方向具有良好的導(dǎo)熱性能， 同時具有良好的柔韌性，能夠和界面形成良好的接觸，界面熱阻很低，能夠很好的提高散熱效果，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中柔性散熱材料不具備在特定方向具有優(yōu)良導(dǎo)熱性能的特點、以及界面熱阻高，價格昂貴等問題。
[0040]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種定向柔性導(dǎo)熱材料，所述定向柔性導(dǎo)熱材料內(nèi)形成有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。
[0041]其中所述多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑是指各導(dǎo)熱路徑內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料沿相互平行的方向呈線型連續(xù)排列，以使個導(dǎo)熱路徑基本平行。所述“相互平行”并不是指嚴(yán)格的幾何意義上的平行，而是指所述多個導(dǎo)熱路徑總體的延伸趨勢是平行的，而在微觀上任意截取的一小段上，并不一定是相互平行的。
[0042]本發(fā)明實施例中的硅橡膠可以是但不限于是固體硅橡膠、苯基硅膠、液態(tài)硅膠。
[0043]優(yōu)選地，所述硅橡膠包括A組分和B組分，其中，
[0044]A組分包括含有兩個及以上不飽和鍵的聚硅氧烷，所述不飽和鍵為烯丙基或乙烯基;
[0045]B組分包括含有兩個或以上硅氫鍵的聚硅氧烷。
[0046]優(yōu)選地，所述定向柔性導(dǎo)熱材料各組分的相應(yīng)重量份為:
[0047]所述娃橡膠:A組分為100重量份；B組分為2~5重量份；
[0048]所述各向異性導(dǎo)熱填料為10~70重量份。
[0049]優(yōu)選地，所述定向柔性導(dǎo)熱材料還包括下述材料中的一種或多種:
[0050]貴金屬催化劑、抑制劑、用于增強所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合力學(xué)性能的增強填料以及用于提升所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合導(dǎo)熱性能的無機粉體材料。
[0051]優(yōu)選地，所述定向柔性導(dǎo)熱材料中所述貴金屬催化劑、所述抑制劑、所述增強填料以及所述無機粉體材料的相應(yīng)重量份為:
[0052]所述增強填料為0.1~8重量份；
[0053]所述貴金屬催化劑為0.1~7重量份；
[0054]所述抑制劑為0.1~5重量份；
[0055]所述無機粉體材料I~20重量份。
[0056]其中，無機粉體材料主要是起到進一步提升柔性導(dǎo)熱材料綜合導(dǎo)熱性能的作用；增強填料主要是起到改善柔性導(dǎo)熱材料綜合力學(xué)性能作用；抑制劑的作用主要是抑制硅橡膠在室溫條件下的預(yù)固化，實現(xiàn)硅橡膠不同階段固化程度可控，從而使硅橡膠在室溫條件下能夠保持很好的流動性，利于攪拌充分，從而實現(xiàn)硅橡膠和導(dǎo)熱填充材料均勻分布；貴金屬催化劑作用是加速硅橡膠的交聯(lián)固化。
[0057]優(yōu)選地，所述各向異性導(dǎo)熱填料為膨脹石墨、碳纖維、碳納米管、石墨烯納米片和氮化硼納米片中的一種或多種。
[0058]優(yōu)選地，所述膨脹石墨的堆密度為0.007~0.015g/cm3 ;所述碳纖維的直徑為10~50 μ m、長度為50~200 μ m ;所述碳納米管的直徑為30~lOOnm、長度為I~20 μ m ;所述石墨烯納米片的厚度為I~10nm、長度為0.3~50 μ m ;所述氮化硼納米片的厚度為10~lOOnm、長度為0.1~5 μ m。
[0059]優(yōu)選地，所述用于增 強所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合力學(xué)性能的增強填料為沉淀法生成的白炭黑或氣相法生成的白炭黑。
[0060]優(yōu)選地，所述用于提升所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合導(dǎo)熱性能的無機粉體材料為氧化鋁、二氧化硅、氧化鋅、氮化硼、氮化硅和碳化硅中的一種或多種。
[0061]優(yōu)選地，所述貴金屬催化劑為鉬催化劑。
[0062]優(yōu)選地，所述抑制劑為炔醇類抑制劑。例如可以是炔基環(huán)己醇。
[0063]優(yōu)選地，所述硅橡膠固化后的壓縮率為80%以上，交聯(lián)密度為O~70%。
[0064]本發(fā)明實施例第一方面提供的定向柔性導(dǎo)熱材料，以各向異性導(dǎo)熱材料作為導(dǎo)熱填料，且各向異性導(dǎo)熱填料在特定方向上成線型連續(xù)排列，從而在特定方向上形成多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，使定向柔性導(dǎo)熱材料在特定方向上具有良好的導(dǎo)熱性能，導(dǎo)熱系數(shù)可達15W/ (m-k)以上，同時該定向柔性導(dǎo)熱材料具有良好的柔韌性，能夠和界面形成良好的接觸，界面熱阻很低，能夠很好的提高散熱效果，該定向柔性導(dǎo)熱材料可用于放熱元器件的散熱冷卻裝置中。
[0065]第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，包括以下步驟:
[0066]將硅橡膠與各向異性導(dǎo)熱填料均勻混合后，形成膠料，將所述膠料加入到定向成型模具中，并在垂直于預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向施加壓力，然后加熱使所述膠料硫化，得到取向成型后的樣品，即為定向柔性導(dǎo)熱材料，所述定向柔性導(dǎo)熱材料內(nèi)，在所述預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向形成有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在所述預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。
[0067]本發(fā)明實施例的定向成型模具為自制模具，該模具的立體圖如圖1所示，圖2為模具垂直于預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向的剖面圖，圖中，I為上模板，2為下模板，3為固定模條，4為活動模條。成型過程中，將膠料裝入定向成型模具中，合上上模板I，在垂直于預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向即與模板平行的兩個相對的方向同時施加壓力(施壓方向如圖2所示)，使得膠料受壓成型，加熱硫化后，退出活動模條4，開啟上模板1，取出樣品，即可得到取向成型后的定向柔性導(dǎo)熱材料。
[0068]優(yōu)選地，所述定向成型模具在預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向的模條為活動模條。該活動模條的設(shè)置有利于實現(xiàn)取向成型。
[0069]優(yōu)選地，所述施加壓力的方式可通過油壓或氣壓施加，壓力為10~40MPa，施壓時間為0.5~5min。[0070]優(yōu)選地，所述加熱硫化的溫度為80~200°C，硫化時間為60~75min。
[0071]優(yōu)選地，所述膠料中還包含貴金屬催化劑、抑制劑、用于增強定向柔性導(dǎo)熱材料綜合力學(xué)性能的增強填料和用于提升定向柔性導(dǎo)熱材料綜合導(dǎo)熱性能的無機粉體材料。
[0072]其中，所述硅橡膠、各向異性導(dǎo)熱填料、貴金屬催化劑、抑制劑、增強填料和無機粉體材料如本發(fā)明實施例第一方面所述，此處不再贅述。
[0073]本發(fā)明實施例第二方面提供的定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，工藝簡單，易于規(guī)?；a(chǎn)，可實現(xiàn)定向柔性導(dǎo)熱材料在特定方向上導(dǎo)熱性能的極大提升，所得定向柔性導(dǎo)熱材料在特定方向的導(dǎo)熱系 數(shù)可達15W/ (m.k)以上。
[0074]第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種定向柔性導(dǎo)熱片，該定向柔性導(dǎo)熱片由本發(fā)明實施例第一方面所述的定向柔性導(dǎo)熱材料經(jīng)切割得到，所述定向柔性導(dǎo)熱片的厚度方向上具有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。
[0075]具體地，切割過程為:將取向成型后的定向柔性導(dǎo)熱材料樣品從定向成型模具中取出，再將樣品沿平行于模壓方向進行裁切，得到所需厚度的定向柔性導(dǎo)熱片，所述定向柔性導(dǎo)熱片的厚度方向上具有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。
[0076]優(yōu)選地，所述裁切采用V型刀口的裁刀。
[0077]本發(fā)明實施例第三方面提供的定向柔性導(dǎo)熱片在厚度方向具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，其導(dǎo)熱系數(shù)可達15W/ Cm.k)以上，該定向柔性導(dǎo)熱片可應(yīng)用于散熱系統(tǒng)中。
[0078]第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種散熱系統(tǒng)，包括發(fā)熱元件、散熱器以及導(dǎo)熱片，所述導(dǎo)熱片為本發(fā)明實施例第三方面提供的所述定向柔性導(dǎo)熱片，所述發(fā)熱元件位于所述散熱器一側(cè)，所述導(dǎo)熱片貼置于所述發(fā)熱元件與所述散熱器之間，以使所述發(fā)熱元件通過所述導(dǎo)熱片將熱量傳遞至所述散熱器來進行散熱。
[0079]實施例1
[0080]一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，包括以下步驟:
[0081]向捏合機中投入100份乙烯基封端聚硅氧烷，氣相法白炭黑5份，氧化鋁10份，含硅氫鍵的聚硅氧烷5份，炔基環(huán)己醇0.2份，捏合均勻后，再加入0.1份鉬催化劑和40份膨脹石墨并捏合均勻，得到膠料，將膠料取出，裝入定向成型模具中，合上上模板，在與模板平行的兩個相對的方向同時施壓成型，施壓方式為IOMpa氣壓，時間0.5min，再加熱硫化(120°C，60min)，退出活動模條，開啟上模板，取出硫化好的取向成型后的樣品，即得定向柔性導(dǎo)熱材料。
[0082]導(dǎo)熱片的制備:將所得定向柔性導(dǎo)熱材料樣品采用裁刀(V型刀口)沿平行于模壓方向進行裁切，得到厚度為3mm的定向柔性導(dǎo)熱片。
[0083]對比例I
[0084]采用與實施例1同樣方法制得膠料，將膠料裝入普通平板模具中，加壓硫化(10Mpa，120°C，120s)，制片，得到厚度為3mm的導(dǎo)熱片。
[0085]實施例2
[0086]一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，包括以下步驟:
[0087]向捏合機中投入100份乙烯基封端聚硅氧烷，氣相法白炭黑5份，氮化硼5份，含硅氫鍵的聚硅氧烷3份，炔基環(huán)己醇0.2份，捏合均勻后，再加入0.1份鉬催化劑和40份膨脹石墨并捏合均勻，得到膠料，將膠料取出，裝入定向成型模具中，合上上模板，在與模板平行的兩個相對的方向同時施壓成型，施壓方式為IOMpa氣壓，時間5min，再加熱硫化(120°C，60min)，退出活動模條，開啟上模板，取出硫化好的取向成型后的樣品，即得定向柔性導(dǎo)熱材料。
[0088]導(dǎo)熱片的制備:將所得定向柔性導(dǎo)熱材料采用裁刀(V型刀口)沿平行于模壓方向進行裁切，得到厚度為3mm的定向柔性導(dǎo)熱片。
[0089]對比例2
[0090]采用與實施例2同樣方法制得膠料，將膠料裝入普通平板模具中，加壓硫化(10Mpa，120°C，120s)，制片， 得到厚度為3mm的導(dǎo)熱片。
[0091]實施例3
[0092]一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，包括以下步驟:
[0093]向捏合機中投入100份乙烯基封端聚硅氧烷，沉淀法白炭黑5份，氧化鋁5份，含硅氫鍵的聚硅氧烷4份，炔基環(huán)己醇0.2份，捏合均勻后，再加入0.1份鉬催化劑和45份膨脹石墨并捏合均勻，得到膠料，將膠料取出，裝入定向成型模具中，合上上模板，在與模板平行的兩個相對的方向同時施壓成型，施壓方式為IOMpa氣壓，時間2min，再加熱硫化(120°C，60min)，退出活動模條，開啟上模板，取出硫化好的取向成型后的樣品，即得定向柔性導(dǎo)熱材料。
[0094]導(dǎo)熱片的制備:將所得定向柔性導(dǎo)熱材料樣品采用裁刀(V型刀口)沿平行于模壓方向進行裁切，得到厚度為3mm的定向柔性導(dǎo)熱片。
[0095]對比例3
[0096]采用與實施例3同樣方法制得膠料，將膠料裝入普通平板模具中，加壓硫化(10Mpa，120°C，120s)，制片，得到厚度為3mm的導(dǎo)熱片。
[0097]實施例4
[0098]一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，包括以下步驟:
[0099]向捏合機中投入100份乙烯基封端聚硅氧烷，沉淀法白炭黑5份，含硅氫鍵的聚硅氧烷3份，炔基環(huán)己醇0.2份，捏合均勻后，再加入0.1份鉬催化劑和50份膨脹石墨并捏合均勻，得到膠料，將膠料取出，裝入定向成型模具中，合上上模板，在與模板平行的兩個相對的方向同時施壓成型，施壓方式為20Mpa氣壓，時間3min，再加熱硫化(120°C，70min)，退出活動模條，開啟上模板，取出硫化好的取向成型后的樣品，即得定向柔性導(dǎo)熱材料。
[0100]導(dǎo)熱片的制備:將所得定向柔性導(dǎo)熱材料樣品采用裁刀(V型刀口)沿平行于模壓方向進行裁切，得到厚度為3mm的定向柔性導(dǎo)熱片。
[0101]實施例5
[0102]一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，包括以下步驟:
[0103]向捏合機中投入100份乙烯基封端聚硅氧烷，沉淀法白炭黑5份，碳纖維5份，含硅氫鍵的聚硅氧烷2份，炔基環(huán)己醇0.2份，捏合均勻后，再加入0.1份鉬催化劑和45份膨脹石墨并捏合均勻，得到膠料，將膠料取出，裝入定向成型模具中，合上上模板，在與模板平行的兩個相對的方向同時施壓成型，施壓方式為40Mpa氣壓，時間2min，再加熱硫化(120°C，75min)，退出活動模條，開啟上模板，取出硫化好的取向成型后的樣品，即得定向柔性導(dǎo)熱材料。
[0104]導(dǎo)熱片的制備:將所得定向柔性導(dǎo)熱材料樣品采用裁刀(V型刀口)沿平行于模壓方向進行裁切，得到厚度為3mm的定向柔性導(dǎo)熱片。
[0105]實施例6
[0106]一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，包括以下步驟:
[0107]向捏合機中投入100份乙烯基封端聚硅氧烷,沉淀法白炭黑8份,石墨烯納米片2份，含硅氫鍵的聚硅氧烷2份，炔基環(huán)己醇0.2份，捏合均勻后，再加入0.1份鉬催化劑和45份膨脹石墨并捏合均勻， 得到膠料，將膠料取出，裝入定向成型模具中，合上上模板，在與模板平行的兩個相對的方向同時施壓成型，施壓方式為IOMpa氣壓，時間2min，再加熱硫化(120°C，75min)，退出活動模條，開啟上模板，取出硫化好的取向成型后的樣品，即得定向柔性導(dǎo)熱材料。
[0108]導(dǎo)熱片的制備:將所得定向柔性導(dǎo)熱材料樣品采用裁刀(V型刀口)沿平行于模壓方向進行裁切，得到厚度為3mm的定向柔性導(dǎo)熱片。
[0109]實施例7
[0110]一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，包括以下步驟:
[0111]向捏合機中投入100份乙烯基封端聚硅氧烷，沉淀法白炭黑5份，氮化硼納米片5份，含硅氫鍵的聚硅氧烷2份，炔基環(huán)己醇0.2份，捏合均勻后，再加入0.1份鉬催化劑和45份膨脹石墨并捏合均勻，得到膠料，將膠料取出，裝入定向成型模具中，合上上模板，在與模板平行的兩個相對的方向同時施壓成型，施壓方式為IOMpa氣壓，時間2min，再加熱硫化(120°C，75min)，退出活動模條，開啟上模板，取出硫化好的取向成型后的樣品，即得定向柔性導(dǎo)熱材料。
[0112]導(dǎo)熱片的制備:將所得定向柔性導(dǎo)熱材料樣品采用裁刀(V型刀口)沿平行于模壓方向進行裁切，得到厚度為3mm的定向柔性導(dǎo)熱片。
[0113]實施例8
[0114]一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，包括以下步驟:
[0115]向捏合機中投入100份乙烯基封端聚硅氧烷，沉淀法白炭黑5份，石墨烯納米片2份，氮化硼納米片3份，含硅氫鍵的聚硅氧烷2份，炔基環(huán)己醇0.2份，捏合均勻后，再加入0.1份鉬催化劑和45份膨脹石墨并捏合均勻，得到膠料，將膠料取出，裝入定向成型模具中，合上上模板，在與模板平行的兩個相對的方向同時施壓成型，施壓方式為IOMpa氣壓，時間2min，再加熱硫化(120°C，75min)，退出活動模條，開啟上模板，取出硫化好的取向成型后的樣品，即得定向柔性導(dǎo)熱材料。
[0116]導(dǎo)熱片的制備:將所得定向柔性導(dǎo)熱材料樣品采用裁刀(V型刀口)沿平行于模壓方向進行裁切，得到厚度為3mm的定向柔性導(dǎo)熱片。
[0117]效果實施例
[0118]將本發(fā)明實施例1~8以及對比例I~3中所制得的導(dǎo)熱片進行如下性能測試:
[0119]1、密度:使用密度天平測試；
[0120]2、硬度:使用邵00硬度計測試；
[0121]3、熱阻及導(dǎo)熱系數(shù):使用熱阻測試儀測試依照(ASTM D5470標(biāo)準(zhǔn))。
[0122]測試結(jié)果如表1所示:[0123]表1
[0124]
【權(quán)利要求】
1.一種定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，其主體成分為硅橡膠和各向異性導(dǎo)熱填料，所述定向柔性導(dǎo)熱材料內(nèi)形成有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。
2.如權(quán)利要求1所述的定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述硅橡膠包括A組分和B組分，其中， A組分包括含有兩個及以上不飽和鍵的聚硅氧烷，所述不飽和鍵為烯丙基或乙烯基； B組分包括含有兩個或以上硅氫鍵的聚硅氧烷。
3.如權(quán)利要求2所述的定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述定向柔性導(dǎo)熱材料各組分的相應(yīng)重量份為: 所述硅橡膠:A組分為100重量份；B組分為2~5重量份； 所述各向異性導(dǎo)熱填料為10~70重量份。
4.如權(quán)利要求1至3任一項所述的定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述定向柔性導(dǎo)熱材料還包括下述材料中的一種或多種: 貴金屬催化劑、抑制劑、用于增強所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合力學(xué)性能的增強填料以及用于提升所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合導(dǎo)熱性能的無機粉體材料。
5.如權(quán)利要求4所述的定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述定向柔性導(dǎo)熱材料中所述貴金屬催化劑、所述抑制劑、所述增強填料以及所述無機粉體材料的相應(yīng)重量份為: 所述增強填料為0.1~8重量份；` 所述貴金屬催化劑為0.1~7重量份； 所述抑制劑為0.1~5重量份； 所述無機粉體材料I~20重量份。
6.如權(quán)利要求5所述的定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述用于增強所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合力學(xué)性能的增強填料為沉淀法生成的白炭黑或氣相法生成的白炭黑。
7.如權(quán)利要求5所述的定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述用于提升所述定向柔性導(dǎo)熱材料綜合導(dǎo)熱性能的無機粉體材料為氧化鋁、二氧化硅、氧化鋅、氮化硼、氮化硅和碳化硅中的一種或多種。
8.如權(quán)利要求5所述的定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述貴金屬催化劑為鉬催化劑。
9.如權(quán)利要求5所述的定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述抑制劑為炔醇類抑制劑。
10.如權(quán)利要求1至3任一項所述的定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述各向異性導(dǎo)熱填料為膨脹石墨、碳纖維、碳納米管、石墨烯納米片和氮化硼納米片中的一種或多種。
11.如權(quán)利要求1至3任一項所述的定向柔性導(dǎo)熱材料，其特征在于，所述硅橡膠固化后的壓縮率為80%以上，交聯(lián)密度為O~70%。
12.一種定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，其特征在于，包括以下步驟: 將硅橡膠與各向異性導(dǎo)熱填料均勻混合后，形成膠料，將所述膠料加入到定向成型模具中，并在垂直于預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向施加壓力，然后加熱使所述膠料硫化，得到定向柔性導(dǎo)熱材料，所述定向柔性導(dǎo)熱材料內(nèi)，在所述預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向形成有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在所述預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。
13.如權(quán)利要求12所述的定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，其特征在于，所述定向成型模具在所述預(yù)設(shè)導(dǎo)熱路徑方向的模條為活動模條。
14.如權(quán)利要求12所述的定向柔性導(dǎo)熱材料的成型工藝，其特征在于，所述施加壓力為10~40MPa，施壓時間為0.5~5min。
15.一種由權(quán)利要求1~11任一項所述的定向柔性導(dǎo)熱材料經(jīng)切割得到的定向柔性導(dǎo)熱片，其特征在于，所述定向柔性導(dǎo)熱片的厚度方向上具有多個相互平行且連續(xù)的導(dǎo)熱路徑，所述導(dǎo)熱路徑由填充在所述硅橡膠內(nèi)的各向異性導(dǎo)熱填料在導(dǎo)熱路徑方向上成線型連續(xù)排列而成。
16.一種散熱系統(tǒng)，包括發(fā)熱元件、散熱器以及導(dǎo)熱片，所述導(dǎo)熱片為如權(quán)利要求15所述的定向柔性導(dǎo)熱片，所述發(fā)熱元件位于所述散熱器一側(cè)，所述導(dǎo)熱片貼置于所述發(fā)熱元件與所述散熱 器之間，以使所述發(fā)熱元件通過所述導(dǎo)熱片將熱量傳遞至所述散熱器來進行散熱。
【文檔編號】C08L83/07GK103740110SQ201310719429
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】趙翠峰, 周曉松, 徐焰, 杜鴻達 申請人:華為技術(shù)有限公司, 深圳市博恩實業(yè)有限公司, 清華大學(xué)深圳研究生院