CN112210214A - 一种复合散热体及其制备方法 - Google Patents

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李明柱
赵春红
刘世凯
王丽芳
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Abstract

本发明属于导热材料领域，具体涉及一种复合散热体及其制备方法，该复合散热体由下列组分的原料制成，金刚石微粉70wt％、硅油20wt％和助剂10wt％；助剂由磷酸钠和三聚磷酸钠按照质量比1:1混合制成。该复合散热体的制备方法包括如下步骤：将20wt％硅油与10wt％助剂放入不锈钢搅拌桶中并进行加热使其高速分散，待加热温度上升到80℃时，加入70wt％金刚石微粉，高速搅拌并启动真空机对不锈钢搅拌桶进行抽真空操作；高速搅拌完成并静置2h后，将混合好的复合散热体进行包装。本发明制备的复合散热体使用效果稳定，有超宽操作温度环境特性和很好的平铺性，热阻系数低，导热系数为15～20W/m·K，导热性能好。

Description

一种复合散热体及其制备方法
技术领域
本发明属于导热材料领域，具体涉及一种复合散热体及其制备方法。
背景技术
导热材料的好坏最重要的判断标准是导热材料的导热系数的高低，“同等条件下”导热系数越高，则导热效果越好，这种导热材料就越好。导热硅脂对电脑 CPU散热性能有很大的影响。不同的导热硅脂，温度能够相差3到15℃。CPU或 GPU与散热器的接触面在微观下有很多微细坑槽，两者并不是充分接触的，空气是热的不良导体，不利于把CPU或GPU的发热通过散热器传导出去，而导热硅脂，就是通过填充两者接触面中的这些微细的坑槽，并利用自身的热传导性，从而有效地把热量传导和散发出去。
现有的导热硅脂使用效果不稳定，操作温度环境特性较窄，粘度不适宜，热阻系数高，导热性能有待提高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种复合散热体，由下列组分的原料制成，金刚石微粉70wt％、硅油20wt％和助剂10wt％；所述助剂由磷酸钠和三聚磷酸钠按照质量比1:1混合制成。
优选的，所述金刚石微粉由粒径为500μm、150μm和50μm的三种金刚石粉按照质量比5:2:3混合制成。
作为本发明的另一方面，本发明还提出了一种复合散热体的制备方法，包括如下步骤：
1)将20wt％硅油与10wt％助剂放入不锈钢搅拌桶中并进行加热使其高速分散，待加热温度上升到80℃时，加入70wt％金刚石微粉，进行高速搅拌同时启动真空机对不锈钢搅拌桶抽真空；
2)高速搅拌完成后，自然冷却并静置2h，将混合好的复合散热体进行包装。
优选的，步骤1)中高速搅拌的搅拌时间为30min～1h。
优选的，步骤1)中高速搅拌时的搅拌转速为400～600r/min。
优选的，步骤1)中抽真空后，不锈钢搅拌桶内的真空度为0.1MPa。
本发明还包括能够使该复合散热体的制备方法正常使用的其它步骤，均为本领域的常规技术手段。另外，本发明中未加限定的技术手段均采用本领域中的常规技术手段。
与现有技术相比，本发明的复合散热体具有以下有益效果：
(1)使用效果稳定，有-40℃至150℃超宽操作温度环境特性，可以满足工业等领域，即使最低温或者最高温，依旧可以很好的工作。
(2)粘度在2500泊左右，具有很好的平铺性，方便在一定压力下平铺到芯片表面四周，而且保证一定的粘滞性，防止在挤压后导致多余的硅脂流动。
(3)热阻系数低，可达到0.03℃/W。
(4)导热系数为15～20W/m·K，导热性能好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行清楚地描述，在此处的描述仅仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
本发明提出了一种复合散热体，由下列组分的原料制成，金刚石微粉70wt％、硅油20wt％和助剂10wt％；所述助剂由磷酸钠和三聚磷酸钠按照质量比1:1混合制成。所述金刚石微粉由粒径为500μm、150μm和50μm的三种金刚石粉按照质量比5:2:3混合制成。
实施例2
本发明提出了一种实施例1中的复合散热体的制备方法，包括如下步骤：
1)将20wt％硅油与10wt％助剂放入不锈钢搅拌桶中并进行加热使其高速分散，待加热温度上升到80℃时，加入70wt％金刚石微粉，高速搅拌30min，搅拌转速为600r/min，同时启动真空机对不锈钢搅拌桶进行抽真空操作，不锈钢搅拌桶内的真空度为0.1MPa。
2)高速搅拌完成后，自然冷却并静置2h，将混合好的复合散热体进行包装。
所得到的复合散热体的粘度为2498泊，热阻系数为0.03℃/W，导热系数为 15W/m·K。
实施例3
本发明提出了一种实施例1中的复合散热体的制备方法，包括如下步骤：
1)将20wt％硅油与10wt％助剂放入不锈钢搅拌桶中并进行加热使其高速分散，待加热温度上升到80℃时，加入70wt％金刚石微粉，高速搅拌1h，搅拌转速为400r/min，同时启动真空机对不锈钢搅拌桶进行抽真空操作，不锈钢搅拌桶内的真空度为0.1MPa。
2)高速搅拌完成后，自然冷却并静置2h，将混合好的复合散热体进行包装。
所得到的复合散热体的粘度为2505泊，热阻系数为0.03℃/W，导热系数为 20W/m·K。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (6)

1.一种复合散热体，其特征在于：由下列组分的原料制成，金刚石微粉70wt％、硅油20wt％和助剂10wt％；所述助剂由磷酸钠和三聚磷酸钠按照质量比1:1混合制成。
2.根据权利要求1所述的复合散热体，其特征在于：所述金刚石微粉由粒径为500μm、150μm和50μm的三种金刚石粉按照质量比5:2:3混合制成。
3.一种基于权利要求1或2所述的复合散热体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将20wt％硅油与10wt％助剂放入不锈钢搅拌桶中并进行加热使其高速分散，待加热温度上升到80℃时，加入70wt％金刚石微粉，进行高速搅拌同时启动真空机对不锈钢搅拌桶抽真空；
2)高速搅拌完成后，自然冷却并静置2h，将混合好的复合散热体进行包装。
4.根据权利要求3所述的复合散热体的制备方法，其特征在于，步骤1)中高速搅拌的搅拌时间为30min～1h。
5.根据权利要求3所述的复合散热体的制备方法，其特征在于，步骤1)中高速搅拌时的搅拌转速为400～600r/min。
6.根据权利要求3所述的复合散热体的制备方法，其特征在于，步骤1)中抽真空后，不锈钢搅拌桶内的真空度为0.1MPa。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015027941A1 (zh) * 2013-08-30 2015-03-05 贵州国智高新材料有限公司 复合发热材料及其制备方法和用途
CN105524550A (zh) * 2016-01-22 2016-04-27 何挺 一种导热硅脂及其制作方法
CN107603224A (zh) * 2017-09-14 2018-01-19 中国科学院工程热物理研究所 一种高热导率低粘度的导热硅脂组合物及其制备方法

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