CN101633833B - 纳米金刚石散热膏 - Google Patents
纳米金刚石散热膏 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101633833B CN101633833B CN2008101300099A CN200810130009A CN101633833B CN 101633833 B CN101633833 B CN 101633833B CN 2008101300099 A CN2008101300099 A CN 2008101300099A CN 200810130009 A CN200810130009 A CN 200810130009A CN 101633833 B CN101633833 B CN 101633833B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- high heat
- heat conduction
- nano
- diamond
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Lubricants (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种纳米金刚石散热膏,该纳米金刚石散热膏包含纳米金刚石粉体、高导热粉体及基体。纳米金刚石粉体的体积百分比为5-30%,高导热粉体的体积百分比为40-90%,基体的体积百分比为5-30%。纳米金刚石粉体及高导热粉体均匀地分散于基体中,成为具有高导热率的纳米金刚石散热膏。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米金刚石散热膏,特别是涉及一种利用纳米金刚石的高导热特性将电子组件运行时产生的高热迅速传导至导热片,以维持电子组件效能的纳米金刚石散热膏。
背景技术
目前,微型化已经成为集成电路的发展的最重要的课题,各种电子组件尺寸越来越小,运行速度越来越快,而如何快速除去电子组件运行时产生的高热,以维持其工作性能及稳定性也已成为各方研究的重点之一。
为有效地将电子组件运行时产生的高热导出,业界普遍的做法是将电子组件表面涂上一层导热效果良好的散热膏,以填补电子组件与导热片之间的细缝,同时使热能传导至导热片。然而一般市售导热膏含有大量导热性不良的结合剂,导致整体散热膏的导热性能不佳,而许多使用纳米级高导热材料的散热膏,由于纳米尺寸粉体在基体中倾向缩小表面积以趋于稳定,容易团聚成大直径的粒子,导致填补电子组件与导热片之间细缝的效果不佳,因此也影响散热膏的导热性能。
考虑到先前技术中的缺陷,本案发明人基于多年经验从事研究并多次修改,遂于本发明提出一种纳米金刚石散热膏,该纳米金刚石散热膏使用高纯度的导热材料,经过纳米处理,分子结构较细致,导热效果极佳。依据本发明的纳米金刚石散热膏不仅可应用于高亮度发光二极管、各式计算机的中央处理器以及各式显示卡的绘图芯片散热接口,还可应用于电源类的电子产品中,如电源供应器等高功率芯片。
发明内容
鉴于上述现有技术中的问题,本发明的目的在于提供一种纳米金刚石散热膏,以降低成本并提高散热效率。
根据本发明的目的,提出一种纳米金刚石散热膏,该纳米金刚石散热膏包含:
纳米金刚石粉体,其体积百分比为5-30%;
高导热粉体,其体积百分比为40-90%;
基体,其体积百分比为5-30%,
其中纳米金刚石粉体及高导热粉体均匀地分散于基体中,成为具有高导热率的纳米金刚石散热膏。
其中纳米金刚石粉体优选地为直径等于或小于100纳米的金刚石。
其中高导热粉体包含颗粒直径较大的第一高导热粉体及颗粒直径较小的第二高导热粉体。
其中高导热粉体优选地为金属粉末、金属氧化物粉末、碳化物粉末、硅化合物粉末中的一种或多种组成的混合物。
其中基体优选地为聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯、环氧树脂、聚甲醛、聚乙烯醇、烯烃树脂、硅油、甘油、橄榄油、石蜡油、硬脂酸中的一种或多种组成的混合物。
此外,本发明还提出一种纳米金刚石散热膏的制造方法,该方法包含以下步骤:
加热基体;
将纳米金刚石粉体加到已预热的基体中;
用分散单元将基体中的纳米金刚石粉体分散;
将高导热粉体加到基体及纳米金刚石粉体的混合物中,并均匀混合制成纳米金刚石散热膏。
其中该分散单元为超声波分散仪。
其中纳米金刚石粉体优选地为直径等于或小于100纳米的金刚石。
其中高导热粉体包含颗粒直径较大的第一高导热粉体及颗粒直径较小的第二高导热粉体。
其中高导热粉体优选地为金属粉末、金属氧化物粉末、碳化物粉末、硅化合物粉末中的一种或多种组成的混合物。
其中基体优选地为聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯、环氧树脂、聚甲醛、聚乙烯醇、烯烃树脂、硅油、甘油、橄榄油、石蜡油、硬脂酸中的一种或多种组成的混合物。
据上所述,根据本发明的纳米金刚石散热膏可具有一个或多个下述优点:
(1)该纳米金刚石散热膏含有纳米尺寸的金刚石,具有高导热特性,同时纳米尺寸的粒子可有效填补电子组件的凹凸处,从而可获得优于现有技术的散热膏的导热效果。
(2)该纳米金刚石散热膏的制备方法可利用超声波分散仪来解决现有技术的纳米金刚石易于团聚成大直径粒子的问题,从而可使得微米及纳米级金刚石的生产商业化。
附图说明
图1为本发明的纳米金刚石散热膏的制造方法的流程图。
【主要组件符号说明】:
S1:步骤1;S2:步骤2;S3:步骤3;S4:步骤4。
具体实施方式
本发明提供一种纳米金刚石散热膏,该纳米金刚石散热膏包含纳米金刚石粉体、高导热粉体及基体。纳米金刚石粉体的体积百分比为5-30%,高导热粉体的体积百分比为40-90%,基体的体积百分比为5-30%。其中纳米金刚石粉体及高导热粉体均匀地分散于基体中,成为具有高导热率的纳米金刚石散热膏。
高导热粉体可包含颗粒直径较大的第一高导热粉体及颗粒直径较小的第二高导热粉体。第一高导热粉体可以是直径为15-50微米的粉体,第二高导热粉体可以是直径为1-10微米的粉体,且第一高导热粉体可为体积百分比为20-40%的粉体,第二高导热粉体可为体积百分比为10-30%的粉体,不同颗粒直径的高导热粉体可有效填补电子组件的凹凸处,同时降低成本并提高散热效率,从而可获得优于现有技术的散热膏的导热效果,同时降低成本。
此外,纳米金刚石粉体为直径等于或小于100纳米的金刚石颗粒,高导热粉体可为金属粉末、金属氧化物粉末、碳化物粉末、硅化合物粉末中的一种或多种组成的混合物,且金属粉末可为铜、铝、镍中的一种或多种组成的混合物,金属氧化物粉末可为氧化铝、氧化锌、二氧化钛中的一种或多种组成的混合物,碳化物粉末可为石墨、碳黑、煤烟灰、碳化硅、碳化铝中的一种或多种组成的混合物,硅化合物粉末可为碳化硅、二氧化硅中的一种或多种组成的混合物。再者,基体可为聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯、环氧树脂、聚甲醛、聚乙烯醇、烯烃树脂、硅油、甘油、橄榄油、石蜡油、硬脂酸中的一种或多种组成的混合物。
请参阅图1,图1为本发明的纳米金刚石散热膏的制造方法的流程图,该方法包含以下步骤:
步骤S1:加热基体。将定量基体放入加热炉内升温10-20分钟预热,其中基体可为聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯、环氧树脂、聚甲醛、聚乙烯醇、烯烃树脂、硅油、甘油、橄榄油、石蜡油、硬脂酸中的一种或多种组成的混合物。
步骤S2:将纳米金刚石粉体加到已预热的基体中。其中纳米金刚石粉体为直径等于或小于100纳米的金刚石。
步骤S3:用分散单元将基体中的纳米金刚石粉体分散。纳米金刚石粉体容易团聚形成大直径的粒子,大直径的粒子无法填补电子组件与导热片之间的细缝。为避免影响散热性能,用分散单元使纳米金刚石粉体在基体中稳定分散,该分散单元可以为超声波分散仪。
步骤S4:将高导热粉体加到基体及纳米金刚石粉体的混合物中,并均匀混合制成纳米金刚石散热膏。通过温度控制及长时间搅拌使高导热粉体、纳米金刚石粉体及基体均匀混合制成纳米金刚石散热膏。其中第一高导热粉体可以是直径为15-50微米的粉体,第二高导热粉体可以是直径为1-10微米的粉体,且第一高导热粉体可为体积百分比为20-40%的粉体,第二高导热粉体可为体积百分比为10-30%的粉体,不同颗粒直径的高导热粉体可有效填补电子组件的凹凸处,同时降低成本及提高散热效率,从而可获得优于现有技术的散热膏的导热效果,同时降低成本。
此外,高导热粉体可为金属粉末、金属氧化物粉末、碳化物粉末、硅化合物粉末中的一种或多种组成的混合物,且金属粉末可为铜、铝、镍中的一种或多种组成的混合物,金属氧化物粉末可为氧化铝、氧化锌、二氧化钛中的一种或多种组成的混合物,碳化物粉末可为石墨、碳黑、煤烟灰、碳化硅、碳化铝中的一种或多种组成的混合物,硅化合物粉末可为碳化硅、二氧化硅中的一种或多种组成的混合物。
下面的表1为依据本发明实施例的纳米金刚石散热膏、一种日本品牌的散热膏及一种美国品牌的散热膏用于计算机的中央处理器(CPU)的热阻测试结果。
表1
表1中,Tc为中央处理器表面温度,Tin1、Tin2、Tin3、Tin4为环境温度,将中央处理器表面温度减去环境温度平均值后,除以中央处理器的功率即可得到所使用的散热膏的热阻值(Rca),其意义为散热膏持续传热功率为1W时导热路径两端的温差。因此,热阻小的散热膏能有效地将热能传导至导热片,效能较好。
如表1中所示,依据本发明实施例的纳米金刚石散热膏在数次测试中得到低于另两种市售散热膏的平均热阻值(Rca,av),可验证本发明的纳米金刚石散热膏的进步性。
以上所述仅为举例性,而非限制性。对其进行的任何未脱离本发明的精神与范畴的等效修改或变更均应包含于权利要求书范围中。
Claims (5)
1.一种纳米金刚石散热膏,包含:
纳米金刚石粉体,其体积百分比为5-30%;
高导热粉体,其体积百分比为40-90%;
基体,其体积百分比为5-30%;
其中,所述高导热粉体包含颗粒直径较大的第一高导热粉体及颗粒直径较小的第二高导热粉体,所述第一高导热粉体为直径为15-50微米的粉体并且所述第一高导热粉体的体积百分比为20-40%,所述第二高导热粉体为直径为1-10微米的粉体并且所述第二高导热粉体的体积百分比为10-30%;所述高导热粉体由碳化硅、二氧化硅、碳化铝或其组合组成;所述基体由聚甲醛、聚乙烯醇、橄榄油、石蜡油及硬脂酸中的一种或多种组成;所述纳米金刚石粉体及所述高导热粉体均匀地分散于所述基体中。
2.如权利要求1所述的纳米金刚石散热膏,其中所述纳米金刚石粉体为直径等于或小于100纳米的金刚石。
3.一种纳米金刚石散热膏的制造方法,包含以下步骤:
加热基体;
将纳米金刚石粉体加到已预热的基体中;
用分散单元将所述基体中的所述纳米金刚石粉体分散;
将高导热粉体加到所述基体及所述纳米金刚石粉体的混合物中,并均匀混合制成纳米金刚石散热膏;
其中,所述高导热粉体的体积百分比为40-90%并包含颗粒直径较大的第一高导热粉体及颗粒直径较小的第二高导热粉体,所述第一高导热粉体为直径为15-50微米的粉体并且所述第一高导热粉体的体积百分比为20-40%,所述第二高导热粉体为直径为1-10微米并且所述第二高导热粉体的体积百分比为10-30%;所述纳米金刚石粉体的体积百分比为5-30%;所述基体的体积百分比为5-30%;所述高导热粉体由碳化硅、二氧化硅、碳化铝或其组合组成;所述基体由聚甲醛、聚乙烯醇、橄榄油、石蜡油及硬脂酸中的一种或多种组成。
4.如权利要求3所述的纳米金刚石散热膏的制造方法,其中所述分散单元为超声波分散仪。
5.如权利要求3所述的纳米金刚石散热膏的制造方法,其中所述纳米金刚石粉体为直径等于或小于100纳米的金刚石。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2008101300099A CN101633833B (zh) | 2008-07-23 | 2008-07-23 | 纳米金刚石散热膏 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2008101300099A CN101633833B (zh) | 2008-07-23 | 2008-07-23 | 纳米金刚石散热膏 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101633833A CN101633833A (zh) | 2010-01-27 |
CN101633833B true CN101633833B (zh) | 2011-07-20 |
Family
ID=41593175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008101300099A Active CN101633833B (zh) | 2008-07-23 | 2008-07-23 | 纳米金刚石散热膏 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101633833B (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103078051A (zh) * | 2011-10-26 | 2013-05-01 | 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 | 发光二极管晶粒 |
CN103923616A (zh) * | 2013-01-16 | 2014-07-16 | 富旺精密有限公司 | 人造钻石导热膏及其制造方法 |
CN104119841B (zh) * | 2014-06-30 | 2017-06-27 | 中南钻石有限公司 | 一种金刚石导热膏及其制备方法 |
CN105086950B (zh) * | 2015-08-12 | 2018-06-05 | 惠州市科程通科技有限公司 | 一种高导热膏 |
CN109054770A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-21 | 彭保山 | 一种散热膏及其制备方法 |
CN108997757A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-14 | 新乐卫星超细材料有限公司 | 一种高导热硅橡胶 |
CN109705818B (zh) * | 2019-01-07 | 2020-10-16 | 南京工业大学 | 一种高耐候导热胶质材料及其制备方法 |
CN110041898B (zh) * | 2019-05-23 | 2021-06-29 | 江苏碳元绿色建筑科技有限公司 | 一种纳米材料原位增强多孔石墨材料及其制备方法和应用 |
CN111477601B (zh) * | 2020-05-12 | 2023-05-09 | 江苏满江红金属新材料科技有限公司 | 高散热半导体浆料及其制备方法 |
US20220025241A1 (en) * | 2020-07-27 | 2022-01-27 | Google Llc | Thermal interface material and method for making the same |
US20220025239A1 (en) * | 2020-07-27 | 2022-01-27 | Google Llc | Thermal interface material and method for making the same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1982404A (zh) * | 2005-12-13 | 2007-06-20 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 热界面材料及其制备方法 |
CN1990819A (zh) * | 2005-12-27 | 2007-07-04 | 信越化学工业株式会社 | 导热硅脂组合物 |
-
2008
- 2008-07-23 CN CN2008101300099A patent/CN101633833B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1982404A (zh) * | 2005-12-13 | 2007-06-20 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 热界面材料及其制备方法 |
CN1990819A (zh) * | 2005-12-27 | 2007-07-04 | 信越化学工业株式会社 | 导热硅脂组合物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101633833A (zh) | 2010-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101633833B (zh) | 纳米金刚石散热膏 | |
US8080499B2 (en) | Nanodiamond thermal grease | |
Farzanehnia et al. | Experimental investigation of multiwall carbon nanotube/paraffin based heat sink for electronic device thermal management | |
Cui et al. | Flexible thermal interface based on self-assembled boron arsenide for high-performance thermal management | |
TWI253467B (en) | Thermal interface material and method for making same | |
TWI495716B (zh) | 石墨烯散熱結構 | |
CA2401299C (en) | Morphing fillers and thermal interface materials | |
USRE39992E1 (en) | Morphing fillers and thermal interface materials | |
CN102634212B (zh) | 一种导热硅脂组合物 | |
US20070059864A1 (en) | Method for manufacturing thermal interface material with carbon nanotubes | |
CN105482435B (zh) | 三维褶皱状石墨烯散热浆料、其制备方法及应用 | |
CN108129841A (zh) | 一种液态金属绝缘导热材料及其制备方法 | |
TW200411038A (en) | Thermal interface material | |
US20100157538A1 (en) | Thermal interface material and method of using the same and electronic assembly having the same | |
CN103131396A (zh) | 一种热界面材料及其制造方法 | |
CN103436066A (zh) | 一种散热涂层、散热片及制造方法 | |
CN1982404A (zh) | 热界面材料及其制备方法 | |
CN112646552A (zh) | 一种高效导热硅脂及其制备方法 | |
JP2005054099A (ja) | 熱伝導性グリース | |
CN108148558A (zh) | 一种含石墨烯的导热凝胶及其制备方法和应用 | |
TW201538651A (zh) | 散熱塗料溶液 | |
CN110408221A (zh) | 一种具有高垂直导热系数的柔性热界面材料及其制备方法 | |
CN100356556C (zh) | 一种热界面材料及其制造方法 | |
TWI250056B (en) | Heat dissipating device and method of making same | |
CN206637583U (zh) | 一种散热器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |