CN103421325A - 一种高导热硅脂材料 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种高导热率（≥8.0w/m.k）硅脂，由平均颗粒尺寸不同的、又同时具备高导热率的混合铝粉为填料，混合后的铝粉填料加入甲基硅油中，经过高速搅拌机混合均匀并经过搅拌真空除气制备成均质灰色膏状物，所述膏状物中，甲基硅油重量百分比为5-30%，所述混合物铝粉填料的重量百分比为70-95%。 所述混合物铝粉填料的平均颗粒至少为两种，大颗粒为15-30um，小颗粒为0.5-10um。本发明绝缘导热硅脂与现有技术相比，具有散热效果好和提高电子器件的使用寿命及工作稳定性等特点。
Description
技术领域
本发明涉及高导热领域，更具体地，涉及一种高导热硅脂材料。
背景技术
有效去除电子设备产生的热量，关系到产品的可靠性和寿命。目前电子产品呈密集化，小型化发展趋势，同时对散热问题提出了更高的要求。另一方面，导热硅脂的应用，能够把元器件特别是大功率器件产生的热量通过散热体传到周围环境中，从而提高了电力电子产品密集化，小型化的发展。因此导热绝缘硅脂广泛的应用于航天、航空、通信、以及电力电子等领域中需要传热和散热的部位，例如：各种电子产品、功率管、可控硅，电热堆、变频器、专用电源、稳压电源、散热设施之间的接触面。同时也适用于微波通讯、微波传输设备、微波专用电源等各种微波器件的表面涂覆。通常的导热硅脂是由气相法制备的白碳黑机械混合甲基硅油或者二甲基硅油而成，作为无机填料除了白碳黑外还有氧化铝，碳化硅，氮化硼等。
根据发明专利，申请号为CN03114099.8，发明名称为高导热绝缘硅脂及其制造方法，该方法记载了一种高导热的硅脂，但是其制备的导热硅脂热导率相对较低，一般只有3w/m.k，产品性能相对较差。
发明内容
本发明的目的提供一种导热率更高的硅脂。
为了实现这一发明目的，本发明提供一种高导热硅脂材料，按重量份计，包括以下组分的
大直径铝粉体 10-40份；
小直径铝粉体 30-75份；
甲基硅油 5-30份；
所述的铝粉体为氮化铝粉体，
所述大直径铝粉体的直径为15-30μm，
所述小直径铝粉体的直径为0.5-10μm。
还包括中直径铝粉体，所述的中直径铝粉体的直径为8-15μm，按重量份计，占5-40份。
优选，中直径铝粉体的直径为10μm，按重量份计，占25份。
根据上述内容，优选高导热硅脂材料包括以下组分的：
直径为25μmμm的铝粉体 30份；
直径为3μm的铝粉体 60份；
甲基硅油 10份。
所述的硅脂材料的热导率大于8.0w/m.k。
根据发明的需求，再提供上述的高导热硅脂材料的制备方法，将不同直接的铝粉体混合，加入到甲基硅油中，混合均匀，然后经过真空搅拌，即得。
所述的真空搅拌的真空度为-0.1MPa，搅拌速度为10分钟/转。
本发明的优点在于：
1. 采用不同平均颗粒尺寸的铝粉料为无机填料制备的高导热硅脂热导率达8.0w/m.k以上，是普通硅脂的8倍以上。该产品具有优异的导热性，同时具有低油离度（趋向于零），产品其他性能优异。
2. 该导热绝缘硅脂制作方法简单，是电器功率元件不可缺少的辅助散热剂，能够延长电子元器件的使用寿命，提高工作稳定性和可靠性。
具体实施方式
实施例1 现有的高导热硅油的制备
按重量份计，将直径为12μm的铝粉体35份；直径为1.5μm的铝粉体15份；甲基硅油50份混合，加入到甲基硅油中，混合均匀，然后经过真空搅拌，即得。
所述的真空搅拌的真空度为-0.1MPa，搅拌速度为10分钟/转。
实施例2 本发明的高导热硅油的制备
按重量份计，将直径为25μm的铝粉体30份；直径为3μm的铝粉体60份；甲基硅油10份混合，加入到甲基硅油中，混合均匀，然后经过真空搅拌，即得。
所述的真空搅拌的真空度为-0.1MPa，搅拌速度为10分钟/转。
实施例3 本发明的高导热硅油的制备
按重量份计，将直径为20μm的铝粉体40份；直径为0.5μm的铝粉体50份；甲基硅油10份混合，加入到甲基硅油中，混合均匀，然后经过真空搅拌，即得。
所述的真空搅拌的真空度为-0.1MPa，搅拌速度为10分钟/转。
实施例4 本发明的高导热硅油的制备
按重量份计，将直径为15μm的铝粉体25份；直径为1μm的铝粉体65份；甲基硅油10份混合，加入到甲基硅油中，混合均匀，然后经过真空搅拌，即得。
所述的真空搅拌的真空度为-0.1MPa，搅拌速度为10分钟/转。
实施例5 效果对比：
将实施例1-4所获得的高导热硅油进行性能测试，记录在以下的表1中
表1 高导热硅油的性能测试结果
| 性能项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 测试方法 |
| 外观 | 灰色脂状物 | 灰色脂状物 | 灰色脂状物 | 灰色脂状物 | 目测 |
| 导热系数（w/m.k） | 3.18 | 8.30 | 8.42 | 8.15 | ASTM D5470-06 |
| 粘度（pa.s） | 268 | 243 | 232 | 226 | ASTM D2196-99 |
| 油离度（150℃，24h）(%) | ≤0.1 | ≤0.1 | ≤0.1 | ≤0.1 | 实测 |
| 挥发份（150℃，24h）(%) | ≤2.0 | ≤2.0 | ≤2.0 | ≤2.0 | 实测 |
| 阻燃性 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | UL-94 |
Claims (7)
1.一种高导热硅脂材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分的
大直径铝粉体 10-40份；
小直径铝粉体 30-75份；
甲基硅油 5-30份；
所述的铝粉体为氮化铝粉体，
所述大直径铝粉体的直径为15-30μm，
所述小直径铝粉体的直径为0.5-10μm。
2.根据权利要求1所述的高导热硅脂材料，其特征在于，还包括中直径铝粉体，所述的中直径铝粉体的直径为8-15μm，按重量份计，占5-40份。
3.根据权利要求2所述的高导热硅脂材料，其特征在于，所述的中直径铝粉体的直径为10μm，按重量份计，占25份。
4.根据权利要求1所述的高导热硅脂材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分的：
直径为25μm的铝粉体 30份；
直径为3μm的铝粉体 60份；
甲基硅油 10份。
5.根据权利要求1所述的高导热硅脂材料，其特征在于，所述的硅脂材料的热导率大于8.0w/m.k。
6.一种根据权利要求1所述的高导热硅脂材料的制备方法，其特征在于，将不同直接的铝粉体混合，加入到甲基硅油中，混合均匀，然后经过真空搅拌，即得。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的真空搅拌的真空度为-0.1MPa，搅拌速度为10分钟/转。
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