CN103289651A - 热传导膏 - Google Patents
热传导膏 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103289651A CN103289651A CN2012101331445A CN201210133144A CN103289651A CN 103289651 A CN103289651 A CN 103289651A CN 2012101331445 A CN2012101331445 A CN 2012101331445A CN 201210133144 A CN201210133144 A CN 201210133144A CN 103289651 A CN103289651 A CN 103289651A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thermal conduction
- carrier
- group
- weighting material
- conduction cream
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 47
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 24
- 239000006071 cream Substances 0.000 claims description 23
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 14
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 9
- ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N (9Z)-octadecen-1-ol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCO ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 229940055577 oleyl alcohol Drugs 0.000 claims description 8
- XMLQWXUVTXCDDL-UHFFFAOYSA-N oleyl alcohol Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCCCCO XMLQWXUVTXCDDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 5
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- DUIOKRXOKLLURE-UHFFFAOYSA-N 2-octylphenol Chemical compound CCCCCCCCC1=CC=CC=C1O DUIOKRXOKLLURE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 claims description 3
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 claims description 3
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GXBYFVGCMPJVJX-UHFFFAOYSA-N Epoxybutene Chemical group C=CC1CO1 GXBYFVGCMPJVJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229960001866 silicon dioxide Drugs 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- TWHBEKGYWPPYQL-UHFFFAOYSA-N aluminium carbide Chemical compound [C-4].[C-4].[C-4].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3] TWHBEKGYWPPYQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- VIRZZYBEAHUHST-UHFFFAOYSA-N bicyclo[4.2.0]octa-1,3,5-triene Chemical compound C1CC=2C1=CC=CC2.C2CC=1C2=CC=CC1 VIRZZYBEAHUHST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- TXTCTCUXLQYGLA-UHFFFAOYSA-L calcium;prop-2-enoate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)C=C.[O-]C(=O)C=C TXTCTCUXLQYGLA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000009514 concussion Effects 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- RQFLGKYCYMMRMC-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O RQFLGKYCYMMRMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N vinylsilane Chemical class [SiH3]C=C UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
一种热传导膏，包括一载体、至少一石墨烯片及多个填充物，该石墨烯片及该填充物分散于该载体中，且至少一部分的该填充物与该石墨烯片的表面相接触。借助于石墨烯材料极高的热传导系数，且通过该石墨烯片特有的二维结构，而提供连续性的长距离热传导路径，使该热传导膏的热性质获得大幅改善。
Description
技术领域
本发明涉及一种热传导膏，尤指一种含片状石墨烯的热传导膏。
背景技术
综观现今较为重要的工业技术，不论是已处于成熟发展地位的电脑产品；或市场需求逐渐扩增的发光二极管照明设备；还是以节能环保为诉求而引发高度关注的太阳能电池，无一不受热传导的问题所扰。为解决前述问题，一般是将具有高热传导系数的材料设置于靠近热源处，或直接接触热源，以将热能迅速带离。
依相态(Phase)区分，热传导材料主要包括固态的块材(Bulk material)或具有流动性的流体，就优劣而言，块材的热传导性能较好，但却有成形性的问题，即其较难与结合在已完成制造的电子元件，举例而言，为达更佳的导热效果，如欲直接将热传导材料形成在电子元件的表面上，须通过烧结制程将热传导材料的复合粉体(Composite powder)结合于电子元件，因此必须在电子元件无法承受的摄氏数百度甚至超过摄氏千度的温度下进行，故具有制程上的问题；反观，流体虽拥有成形上的便利性，但其热传导效果却较块材差。
以流体状的热传导材料来说，如美国专利公开第US 2010/0022423号，提供一种纳米钻石导热膏，包括一纳米钻石粉末、一导热粉末及一基材，该纳米钻石粉末具有介于5％至30％之间的体积百分比，该导热粉末具有介于40％至90％之间的体积百分比，该基材具有介于5％至30％之间的体积百分比。该导热粉末可为金属粉末、金属氧化物粉末、碳化物粉末或硅化合物粉末等，如铜、铝、镍、氧化铝、氧化锌、二氧化钛、石墨、碳化硅，碳化铝、二氧化硅等，该基材可为多乙酸乙烯酯(Polyvinylacetate)、聚乙烯(Polyethylene)、丙烯酸脂(Acrylate)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、环氧树脂(Epoxy resin)、聚甲醛(Polyformaldehyde)、聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，PVA)、烯烃树脂(Olefin resin)、硅油(Siliconoil)、甘油(Glycerin)、橄榄油(Olive oil)、石蜡油(Paraffin oil)或硬脂酸(Stearic acid)等。
此外，也有如美国专利公开第US 2011/0039738号，提供一种热传导的硅胶组成，主要包括两种有机多分子硅氧烷(Organopolysiloxane)及一导热填充物，其中，该导热填充物可为金属或金属氧化物的粉末，如银粉末、金粉末、铜粉末、铝粉末、氧化铝粉末、氧化锌粉末或氮化铝粉末等，该硅胶的热传导系数约可达4.2W/mK至8.5W/mK之间。另如美国专利公告第US 6,265,471号及公开第US 2007/0256783号，揭示一种具有导热效果的黏着剂，主要包括一有机树脂、一逸散性流体(Fugitive fluid)以及一无机填充物，该有机树脂可为热固性或热塑性树脂，该无机填充物可为球状或片状，且优选地为银，该逸散性流体的用途为增加该黏着剂的分散性，其中，该粘着剂的热传导系数约可达40W/mK以上。
虽前述现有技术可改善流体状热传导材料的热性质，然而为适应消费者需求及产品间的竞争，电子元件持续朝高效能、轻薄化、高可靠度及稳定性的目标迈进，此相对使电子元件对于热传导材料的热效能的要求日趋升高，因此，在实际应用上，其仍有不足且尚待改进处。
发明内容
本发明的主要目的，在于解决已知热传导膏的热传导性质不佳的问题。
为达上述目的，本发明提供一种热传导膏，包括一载体、至少一分散于该载体中的石墨烯片以及多个分散于该载体中的填充物，其中，至少一部分的该填充物与该石墨烯片的表面相接触。
根据本发明的一实施例，该填充物为择自由钻石、六方氮化硼、立方氮化硼、氮化铝、氧化铝、二氧化硅及碳化硅所组成的群组。
根据本发明的一实施例，该填充物为择自由银、金、铜及铝所组成的群组。
根据本发明的一实施例，该载体为择自由硅油、环氧树脂及苯并环丁烯所组成的群组。
根据本发明的一实施例，其中还包括一与该载体相混合的耦合剂。且该耦合剂择自由乙烯基硅烷及氨基硅烷的混合物、油醇聚乙二醇醚、乙氧基油醇、聚乙二醇辛酚醚、聚乙二醇、2-丁酮、4-甲基-2-戊酮、乙晴、丙酮以及N，N-二甲基甲酰胺所组成的群组。
根据本发明的一实施例，该填充物的形状择自由粉体、块状及碎片所组成的群组。
由以上可知，本发明热传导膏相较于现有技术可达到的有益效果在于：
一、首先，通过石墨烯材料极高的热传导系数(优于钻石、纳米碳管)，使得该热传导膏的热传导系数获得显著的提升，明显优于现有流体状的热传导材料。
二、其次，一般热传导膏是以热传导颗粒与树脂相混而成，其热传导颗粒彼此之间以树脂相隔，在一定距离(或空间)内的相界面数量多，又因树脂本身的热传导效果不佳，故导致热传导膏整体的热传导系数不高；反观，于本发明中，由于该石墨烯片于该热传导膏的空间中呈连续结构的二维片状，并不会有相界面的问题，因此，本发明可达良好的热传导效果。
三、最后，通过与适当的该填充物相混，如银、金或铜等金属，可搭配石墨烯材料极高的导电率，提供兼备高热传导及高电传导的流体状材料。
具体实施方式
本发明涉及一种热传导膏，适合应用在任何可能发出热能的热源，例如半导体、晶体管、集成电路、印刷电路板等各种电子元件，或如发光二极管、高强度气体放电灯等发光元件。本发明除作为散热的用途外，也可用于任何需要进行热能转移的技术或产品。
该热传导膏包括一载体、至少一石墨烯片及多个填充物，该载体可为硅油(Silicone oil)、环氧树脂(Epoxy resin)、苯并环丁烯(Benzocyclobutene)或前述材料的混合物，该载体在常温下具有一定黏度的流体，以提供流动性。该填充物为具有热传导能力的金属材料、陶瓷材料或其复合材料，优选地，金属颗粒可使用银、金、铜、铝或其复合材料等，陶瓷颗粒可使用钻石、六方氮化硼、立方氮化硼、氮化铝、氧化铝或碳化硅等。其中，该填充物须至少一部分与该石墨烯片的表面相接触，以将热能通过该石墨烯片快速传导，而于本发明中，该石墨烯片可为单层原子的石墨烯，或为多层原子的石墨烯堆叠而成。
此外，该填充物的形状可为粉体、块状或碎片，本发明所称的粉体及块状，是泛指巨观上呈现颗粒形貌的物质，其差异应在于粒径(Particlesize)的不同，具体而言，块状的粒径大于粉体。又粉体可采用纳米级或微米级的颗粒，倘以微观上的形貌而言，根据不同的制备方法，粉体及块状可呈球状(如气喷雾粉)或不规则状(如水喷雾粉)。至于本发明所述的碎片，是指实质上呈平板状的物质，其尺寸也可选自纳米至微米等级。根据实际应用考虑，该热传导膏的该填充物可为单一尺寸范围，或为多种尺寸范围相混合。
在制造上，可直接将该填充物及该石墨烯片加入该载体的中，并使用适当的分散或混合搅拌设备进行混合，例如采EXAKT生产的三滚筒研磨设备(Three roll mills)。也可先对该填充物及该石墨烯片进行干式或湿式混合，再将混合物加入该载体。实际工艺参数，如混合时间、温度等，均须视所选用的该载体、该填充物及该石墨烯片的物性及比例做调整，此应为本技术领域的公知常识，故不在此另行赘述。
此外，为增加该填充物于该载体中的分散性，该热传导膏可与一耦合剂相混合，该耦合剂可为乙烯基硅烷及氨基硅烷的混合物、油醇聚乙二醇醚(Oleyl alcohol polyethylene glycol ether)、乙氧基油醇(Oleyl alcoholethoxylated)、聚乙二醇辛酚醚(Octyl phenol ethoxylated(9.4))、聚乙二醇(Polyethylene Glyco1)、2-丁酮、4-甲基-2-戊酮、乙晴、丙酮或N，N-二甲基甲酰胺(N，N-dimethylformamide，简称DMF)等，优选地，该耦合剂先与该填充物混合，增加该填充物表面的润湿性。除添加该耦合剂外，也可以搭配超音波震荡设备，使该填充物彼此间在该载体保持适当的距离。换句话说，该填充物优选地为均匀分布在该载体内。
本发明的该填充物，应尽量避免团聚(Aggregation)的发生，尤其是当该填充物的粒径较小而内聚力(Cohesion force)上升。具体而言，若使用粉体或块状等实质上接近球状的材料，优选地为大部分的该填充物彼此间以点接触的状态分散于该载体内，且在空间分布中，球心间的距离大致相同；假使采用如碎片等实质上为平板状的材料，其优选地彼此间以面接触的状态存在于该载体内，如此方可增加该填充物的接触面积。
综上所陈，本发明热传导膏主要使用该石墨烯片搭配具有导热能力的该填充物，通过石墨烯材料具有极高的热传导系数(高于4,500W/mK)，提升整体热传导效果。由于石墨烯材料在机械性质上，还同时具备高强度及挠曲性，故于均匀混合于该载体后，仍可保有平面结构，此种呈连续结构的二维片状，可降低因相界面的形成而导致热传导系数下降的问题，以发挥该石墨烯片原有的热性质。此外，通过选用具有高导电性的该填充物，可搭配石墨烯材料极高的导电率，提供兼备高热传导及高电传导的流体状材料。
以上已将本发明做一详细说明，然而以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，当不能限定本发明实施的范围。即凡依本发明权利要求范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。
Claims (7)
1.一种热传导膏，其特征在于，包括有：
一载体；
至少一分散于所述载体中的石墨烯片；以及
多个分散于所述载体中的填充物；
其中，至少一部分的所述填充物与所述石墨烯片的表面相接触。
2.根据权利要求1所述的热传导膏，其特征在于，所述填充物择自由钻石、六方氮化硼、立方氮化硼、氮化铝、氧化铝及碳化硅所组成的群组。
3.根据权利要求1所述的热传导膏，其特征在于，所述填充物择自由银、金、铜及铝所组成的群组。
4.根据权利要求1所述的热传导膏，其特征在于，所述载体择自由硅油、环氧树脂及苯并环丁烯所组成的群组。
5.根据权利要求1所述的热传导膏，其特征在于，还包括一与所述载体相混合的耦合剂。
6.根据权利要求5所述的热传导膏，其特征在于，所述耦合剂择自由乙烯基硅烷及氨基硅烷的混合物、油醇聚乙二醇醚、乙氧基油醇、聚乙二醇辛酚醚、聚乙二醇、2-丁酮、4-甲基-2-戊酮、乙晴、丙酮以及N，N-二甲基甲酰胺所组成的群组。
7.根据权利要求1所述的热传导膏，其特征在于，所述填充物的形状择自由粉体、块状及碎片所组成的群组。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101106474A TW201335350A (zh) | 2012-02-29 | 2012-02-29 | 熱傳導膏 |
| TW101106474 | 2012-02-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103289651A true CN103289651A (zh) | 2013-09-11 |
Family
ID=49001831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012101331445A Pending CN103289651A (zh) | 2012-02-29 | 2012-04-28 | 热传导膏 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130221268A1 (zh) |
| CN (1) | CN103289651A (zh) |
| TW (1) | TW201335350A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104388646A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 山东大学 | 石墨烯型液体淬火冷却介质及制备方法和应用 |
| CN105015094A (zh) * | 2014-04-29 | 2015-11-04 | 安炬科技股份有限公司 | 石墨烯散热结构 |
| CN105643148A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-06-08 | 上海和伍复合材料有限公司 | 一种银钎焊膏及其制备方法 |
| CN106843428A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-13 | 西安培华学院 | 一种计算机cpu散热高效导热膏 |
| CN107848803A (zh) * | 2015-10-13 | 2018-03-27 | 韩国窑业技术院 | 二维混杂复合材料的制备方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104599740B (zh) * | 2015-01-08 | 2017-02-01 | 安徽凤阳德诚科技有限公司 | 一种含有纳米碳的导电银浆 |
| CN106479450A (zh) * | 2015-09-02 | 2017-03-08 | 奈创科技股份有限公司 | 石墨烯复合石墨薄片结构及其制造方法与浆料 |
| US10568544B2 (en) | 2015-10-09 | 2020-02-25 | Xg Sciences, Inc. | 2-dimensional thermal conductive materials and their use |
| CN107987533A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-05-04 | 上海超碳石墨烯产业技术有限公司 | 涂层改性石墨烯/碳纳米管/硅油的热界面材料及其制备 |
| KR102544898B1 (ko) * | 2018-02-21 | 2023-06-16 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 복합 재료, 및 복합 재료의 제조 방법 |
| CN112708402B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-03-15 | 广东省科学院化工研究所 | 一种高导热的石墨烯复合材料的制备方法 |
| CN114181668A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-15 | 广州南洋理工职业学院 | 一种含二维六方氮化硼/石墨烯异质结构材料的相变导热硅脂及其制备方法 |
| CN115058232A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-16 | 昆山纳诺新材料科技有限公司 | 一种低成本导热膏的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6265471B1 (en) * | 1997-03-03 | 2001-07-24 | Diemat, Inc. | High thermally conductive polymeric adhesive |
-
2012
- 2012-02-29 TW TW101106474A patent/TW201335350A/zh unknown
- 2012-04-28 CN CN2012101331445A patent/CN103289651A/zh active Pending
- 2012-05-30 US US13/483,942 patent/US20130221268A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6265471B1 (en) * | 1997-03-03 | 2001-07-24 | Diemat, Inc. | High thermally conductive polymeric adhesive |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105015094A (zh) * | 2014-04-29 | 2015-11-04 | 安炬科技股份有限公司 | 石墨烯散热结构 |
| CN104388646A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 山东大学 | 石墨烯型液体淬火冷却介质及制备方法和应用 |
| CN107848803A (zh) * | 2015-10-13 | 2018-03-27 | 韩国窑业技术院 | 二维混杂复合材料的制备方法 |
| CN107848803B (zh) * | 2015-10-13 | 2021-06-22 | 韩国窑业技术院 | 二维混杂复合材料的制备方法 |
| CN105643148A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-06-08 | 上海和伍复合材料有限公司 | 一种银钎焊膏及其制备方法 |
| CN106843428A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-13 | 西安培华学院 | 一种计算机cpu散热高效导热膏 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201335350A (zh) | 2013-09-01 |
| US20130221268A1 (en) | 2013-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103289651A (zh) | 热传导膏 | |
| Ren et al. | Spray-assisted assembled spherical boron nitride as fillers for polymers with enhanced thermally conductivity | |
| US9512291B2 (en) | High thermal conductance thermal interface materials based on nanostructured metallic network-polymer composites | |
| TWI495716B (zh) | 石墨烯散熱結構 | |
| US10736237B2 (en) | Heat sink, preparation method therefor, and communications device | |
| TW201125950A (en) | Heat conductive insulating grease containing hexagonal boron nitride | |
| JP2009503236A5 (zh) | ||
| CN107686699B (zh) | 导热界面材料和导热界面材料制备方法 | |
| CN105441034A (zh) | 一种橡胶改性的相变导热界面材料及制备方法 | |
| CN101416304A (zh) | 改良热接触的导热膏 | |
| CN1720108A (zh) | 导热的电磁干扰屏蔽 | |
| CN105482435A (zh) | 三维褶皱状石墨烯散热浆料、其制备方法及应用 | |
| CN102838958B (zh) | 一种高导热率led用银胶的制备方法 | |
| CN102585773A (zh) | 一种相变化导热界面材料及其制备方法 | |
| CN110140207A (zh) | 半导体装置 | |
| KR101881436B1 (ko) | 탄소나노튜브와 그라핀 혼합체가 코팅된 고용량 방열판 제조방법 | |
| CN105400977A (zh) | 铝基碳化硅的制备方法 | |
| CN103436066A (zh) | 一种散热涂层、散热片及制造方法 | |
| CN104045896B (zh) | 导热聚乙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN1982404A (zh) | 热界面材料及其制备方法 | |
| CN104672911B (zh) | 一种基于碳纳米管掺杂的耐候型led用导热硅脂的制备方法 | |
| CN109659281B (zh) | 一种高导热电子封装复合材料及其制备方法 | |
| Liu et al. | A protocol to further improve the thermal conductivity of silicone-matrix thermal interface material with nano-fillers | |
| CN103378022A (zh) | 散热片及其制造方法 | |
| JP2017532396A (ja) | 熱伝導性クレイ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130911 |