CN104497574A - 多功能有机硅热界面材料 - Google Patents
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Abstract
一种多功能有机硅热界面材料，该热界面材料是由按重量百分比计的如下组分复合而成：硅橡胶10～40，耐热剂1～10，阻燃剂1～20，硫化剂1～10，功能填料55～85。该热界面材料是将所述比例的硅橡胶、耐热剂、阻燃剂、硫化剂及功能填料相混合，并将所述混合物涂敷或者压延在玻璃纤维布或者聚酰亚胺膜上而形成的片状材料。本发明的有机硅热界面材料不仅能耐高温，还具有良好的导热、绝缘及阻燃性能，因而可有效保证电子设备正常工作。
Description
【技术领域】
本发明涉及发热电子器件和设备散热用的散热材料，特别是涉及一种车用电子器件散热用的多功能有机硅热界面材料。
【背景技术】
随着当代电子技术迅速的发展，电子元器件的集成程度和组装密度不断提高，在实现强大的使用功能的同时，也导致了电子设备功耗和发热量的急剧增大。电子器件工作时产生的高温将会对电子元器件的稳定性、可靠性和寿命产生有害的影响。因此，确保发热电子元器件所产生的热量能够及时的排出，己经成为微电子产品系统组装的一个重要方面。目前，汽车已广泛进入家庭。在汽车的控制系统中含有大量电子器件，许多电子元器件工作在280℃的高温下，特别是在靠近汽车发动机或设于发动机上的元器件。这些电子器件若长时间在280℃的高温环境下工作，其寿命会迅速下降。为保证工作在上述环境下的电子器件的使用寿命，必须将电子设备发出的热量安全、稳定、快速地散发出去，通常是通过散热器进行散散热。为解决即可散热，又能够耐温和绝缘等问题，现有技术中通常使用陶瓷散热器或普通耐温导热复合材料。陶瓷散热器由于散热效率低而无法满足散热要求，而普通耐温导热复合材料不能长期在280℃的高温下工作，使用一段时间后材料会出现降解，导致无法满足绝缘的安全要求。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题，而提供一种不仅能耐高温，还具有良好的导热、绝缘及阻燃性能，因而可有效保证电子设备正常工作的多功能有机硅热界面材料。
为实现上述目的，本发明提供一种多功能有机硅热界面材料,该热界面材料是由按重量百分比计的如下组分复合而成：
该热界面材料是将所述比例的硅橡胶、耐热剂、阻燃剂、硫化剂及功能填料相混合，并将所述混合物涂敷或者压延在玻璃纤维布或者聚酰亚胺膜上而形成的片状材料。
所述硅橡胶为加急乙烯基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、氟硅橡胶中的一种或几种的组合。
所述耐热剂为有氧化铜、氧化铁、氧化铈中的一种或几种的组合。
所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、含铂化合物中的一种或几种的组合。
所述硫化剂为有机过氧化物或含氢硅油。
所述功能填料为导热氧化铝、导热氮化硼、导热氮化硅中的一种或几种的组合。
所述导热氧化铝、氮化硼、导热氮化硅的平均粒径在200～5000目之间，杂质含量低于0.1％，含水量低于0.5％。
所述玻璃纤维布为电子级玻璃纤维布，其厚度小于0.3mm。
所述聚酰亚胺膜的厚度小于0.15mm。
本发明的贡献在于，其有效解决了现有技术中存在的诸多问题，特别是普通热界面材料不能耐高温的问题。本发明的热界面材料可直接用于高温电子器件与散热器之间，使得高温电子器件散发的热量可快速安全地传递到散热器上，因而可有效降低电子器件的温度，增加器件的使用寿命，保证设备的连续稳定的工作。同时，本发明的热界面材料还具的高导热性，高绝缘性及高阻燃性，并具有材料易得，制作工艺简单，易于实施等特点。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
实施例1
取重量为10kg的氮化硼粉、30kg的氮化硅粉、50kg的氧化铝粉、5kg的氧化铁粉、3kg的氢氧化铝粉、20kg的甲基乙烯基硅橡胶,在搅拌器中搅拌混合30分钟，然后将混合物置于双辊开炼机，在双辊开炼机内加入2Kg的双二四硫化剂开炼20分钟，将所形成的复合材料压延在厚度为0.1mm的玻璃纤维布上，厚度达0.5mm后，在120℃的温度烘干，硫化，形成本发明的多功能有机硅热界面材料。
经测量，该多功能有机硅热界面材料的导热率为1.23W/m·K，击穿电压为7KV，阻燃UL 94V-0。
在280℃的温度烘烤1000小时后，该有机硅热界面材料的导热率为1.17W/m·K，击穿电压为7KV，阻燃UL 94V-0。
实施例2
取重量为20kg的氮化硼粉、30kg的氮化硅粉、70kg的氧化铝粉、2kg的氧化铁粉、2kg的氧化铈粉、2kg的氢氧化铝粉、20kg的甲基乙烯基硅橡胶，在搅拌器中搅拌混合30分钟，然后将混合物置于双辊开炼机，在双辊开炼机内加入2kg的双二四硫化剂开炼20分钟，将所形成的复合材料压延在厚度为0.05mm的玻璃纤维布上，厚度达0.4mm后，在120℃的温度烘干，硫化，形成本发明的多功能有机硅热界面材料。
经测量，该多功能有机硅热界面材料的导热率为1.75W/m·K，击穿电压为8.5KV，阻燃UL 94V-0。
在280℃的温度烘烤1000小时后，该多功能有机硅热界面材料导热率为1.72W/m·K，击穿电压为8KV，阻燃UL 94V-0。
实施例3
取重量为40kg的氮化硼粉、10kg的氮化硅粉、30kg的氧化铝粉、5kg的氧化铁粉、5kg的氢氧化铝粉、20kg的甲基乙烯基硅橡胶，在搅拌器中搅拌混合30分钟，然后将混合物置于双辊开炼机，在双辊开炼机内加入2kg的双二四硫化剂开炼20分钟，将所形成的复合材料压延在0.05mm的聚酰亚胺膜上，厚度达到0.3mm后，在120℃的温度烘干，硫化，本发明的多功能有机硅热界面材料。
经测量，该多功能有机硅热界面材料的导热率为0.85W/m·K，击穿电压为8KV，阻燃UL 94V-0。
在280℃的温度烘烤1000小时后，该多功能有机硅热界面材料的导热率为0.82W/m·K，击穿电压为8KV，阻燃UL 94V-0。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种多功能有机硅热界面材料，其特征在于，该热界面材料是由按重量百分比计的如下组分复合而成：
2.如权利要求1所述的多功能有机硅热界面材料，其特征在于，该热界面材料是将所述比例的硅橡胶、耐热剂、阻燃剂、硫化剂及功能填料相混合，并将所述混合物涂敷或者压延在玻璃纤维布或者聚酰亚胺膜上而形成的片状材料。
3.如权利要求2所述的多功能有机硅热界面材料，其特征在于，所述硅橡胶为加急乙烯基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、氟硅橡胶中的一种或几种的组合。
4.如权利要求2所述的多功能有机硅热界面材料，其特征在于，所述耐热剂为有氧化铜、氧化铁、氧化铈中的一种或几种的组合。
5.如权利要求2所述的多功能有机硅热界面材料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、含铂化合物中的一种或几种的组合。
6.如权利要求2所述的多功能有机硅热界面材料，其特征在于，所述硫化剂为有机过氧化物或含氢硅油。
7.如权利要求2所述的多功能有机硅热界面材料，其特征在于，所述功能填料为导热氧化铝、导热氮化硼、导热氮化硅中的一种或几种的组合。
8.如权利要求7所述的多功能有机硅热界面材料，其特征在于，所述导热氧化铝、氮化硼、导热氮化硅的平均粒径在200～5000目之间，杂质含量低于0.1％，含水量低于0.5％。
9.如权利要求2所述的多功能有机硅热界面材料，其特征在于，所述玻璃纤维布为电子级玻璃纤维布，其厚度小于0.3mm。
10.如权利要求2所述的多功能有机硅热界面材料，其特征在于，所述聚酰亚胺膜的厚度小于0.15mm。
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