CN115521721A - 一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及导热吸波材料技术领域，更具体而言，涉及一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料及其制备方法。所述具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料为两层结构，上层为导热吸波凝胶层，下层为铝箔层；所述导热吸波凝胶层包括A组分和B组份；所述铝箔层接触导热吸波凝胶层的一面经刻蚀。本发明制备的具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，作为填隙材料用于电子产品发热芯片与散热器之间，不仅具有很高的屏蔽性能、导热性能、吸收性能，同时具有优异的现场施工、高稳定性等特性，可以机器批量施工，同时避免了传统导热吸波材料人工安装存在的一致性问题。

Description

一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及导热吸波材料技术领域，更具体而言，涉及一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料及其制备方法。
背景技术
从5G通信的RFFE/天线模块、MIMO、wifi6、雷达模块，到光通信的光模块等新一代电子元器件，具有更高的功率密度和更高的发射频段，使得光模块用等电子元器件在工作时产生大量的热量与电磁波辐射干扰，提升热传导、抑制电磁波传导，成为产品制造端必须要面对的课题。
现有技术中，导热吸波类材料导热系数只能达到6W/m·K，由于聚合物中添加的是导热粒子和吸波粒子，致使材料只具备导热功能、吸波功能。
中国专利文献公开号为CN107690270A，专利名称为《一种膏状导热吸波电磁材料及其制备方法》公开了由以下质量百分含量的原料组成：硅油：10％-30％；绝缘导热粒子：5％-20％；电磁吸收剂：50％-70％；助剂：1％-10％。所述的导热吸波膏，由于未固化，使得这种膏状体在冷热交替的工作环境下容易产生渗油、析硅等现象，严重的话会造成短路。
中国专利文献公开号为CN111117260A，专利名称为《一种微交联单组分导热吸波凝胶的制备方法》公开了包括：取部分含量的交联剂含氢硅油先与乙烯基硅油半硫化形成半硫化体，再加入所有的导热填料、吸波填料、助剂混合加热搅拌，然后加入剩余含氢硅油及匹配的乙烯基硅油开炼，最后加入剩余的含氢硅油，使整体含氢硅油和乙烯基的摩尔含量比在20％-200％之间，真空加热烘干。所述的微交联单组分导热吸波凝胶，虽然解决了凝胶渗油、析硅的问题，其制备的材料导热系数较低、吸波功能差，且不具备电磁屏蔽功能。
中国专利文献公开号为CN113929963A，专利名称为《一种导热吸波片材及其制备方法》公开了导热吸波复合片材包括基材和导热复合材料混合物，导热复合材料混合物填充于所述基材的孔洞中，其中导热复合材料混合物包括液体类橡胶、导热吸波埴料、交联剂级老化剂。所述的导热吸波片材是将导热吸波填料、交联剂级老化剂混合在液体硅橡胶中，通过真空搅拌、压延、硫化、模切等工序完成，不能现场点胶成型。因此，该材料在施工过程中需要人工安装，存在批量安装过程一致性差等问题，虽然具有导热、吸波特性，但其不具备电磁屏蔽功能。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明的一个方面的目的在于，提供一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，所述具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料为两层结构，上层为导热吸波凝胶层，下层为铝箔层；所述导热吸波凝胶层包括A组分和B组份；所述铝箔层接触导热吸波凝胶层的一面经刻蚀。
优选的，所述A组分和B组份质量比为1：1，所述A组分原料重量份数包括端乙烯基硅树脂50份-100份、含氢硅油3份-6份、导热填料800份-1200份、吸波填料1000份-1500份、端基改性低聚倍半硅氧烷改性剂20份-30份和挥发性溶剂油2份-5份；所述B组分原料重量份数包括苯基乙烯基硅树脂50份-100份、铂金催化剂1份-3份，导热填料800份-1200份、吸波填料1000份-1500份、聚二苯基硅氧烷改性剂10份-20份和挥发性溶剂油2份-5份。
优选的，所述端乙烯基硅树脂在25℃温度下的粘度为100mPa·s～300mPa·s；所述含氢硅油的含氢量为0.08％～0.18％；所述苯基乙烯基硅树脂在25℃温度下的粘度为50mPa·s～200mPa·s；所述铂金催化剂的活性为3000ppm～4000ppm；所述导热填料为氮化铝、氧化铝、氮化硼和石墨烯中的一种或多种组合；所述吸波填料为碳化硅、石墨烯、铁氧体、羰基铁、铁硅铝和铁粉中的一种或多种组合；所述挥发性溶剂油为以六聚体为主的环甲基硅氧烷和异构烷烃中的一种或多种。
优选的，所述铝箔层铝含量≥99.9％，厚度为0.05mm-0.1mm，铝箔层经刻蚀的一面表面平行排列槽深0.03mm-0.04mm、宽度5mm-8mm的槽，槽之间的间距为8mm-12mm。
本发明的另一个方面的目的在于，提供一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料的制备方法，所述制备方法具体步骤如下：
S1.将铝箔清洗后刻蚀一面备用；
S2.将端乙烯基硅树脂、含氢硅油、导热填料、吸波填料、端基改性低聚倍半硅氧烷改性剂和挥发性溶剂油按配比放入搅拌机中搅拌，制得半流动膏体状导热吸波凝胶的A组份；
S3.将苯基乙烯基硅树脂、铂金催化剂、导热填料、吸波填料、聚二苯基硅氧烷改性剂和挥发性溶剂油按配比放入搅拌机中搅拌，制得半流动膏体状导热吸波凝胶的B组份；
S4.将S1中刻蚀后的铝箔放置在平台上，刻蚀面朝上，将S2和S3中制备的导热吸波凝胶A组份和B组份混合后点胶在铝箔刻蚀面上，对点胶后的铝箔进行压平，得到片状具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料。
优选的，所述S1中铝箔铝含量≥99.9％，厚度为0.05mm-0.1mm；用无水乙醇清洗，用激光刻蚀机刻蚀，在铝箔层一面刻蚀出深度0.03mm-0.04mm、宽度5mm-8mm、间距8mm-12mm平行排列的一字槽。
优选的，所述S2中配比为端乙烯基硅树脂50份-100份、含氢硅油3份-6份、导热填料800份-1200份、吸波填料1000份-1500份、端基改性低聚倍半硅氧烷改性剂20份-30份和挥发性溶剂油2份-5份，搅拌机为真空搅拌机，搅拌速度为50r/min-80r/min，分散速度为20Hz-50Hz，抽真空度≤-90kpa，搅拌时间为20min-40min。
优选的，所述S3中配比为苯基乙烯基硅树脂50份-100份、铂金催化剂1份-3份，导热填料800份-1200份、吸波填料1000份-1500份、聚二苯基硅氧烷改性剂10份-20份和挥发性溶剂油2份-5份，搅拌机为真空搅拌机，搅拌速度为50r/min-80r/min，分散速度为20Hz-50Hz，抽真空度≤-90kpa，搅拌时间为20min-40min。
优选的，所述S4中导热吸波凝胶A组份和B组份质量比为1：1用点胶机混合，点胶在铝箔的刻蚀槽中，点胶厚度为5mm-6mm，用压片机进行压平，在20℃-50℃温度下，经过2h-4h，导热吸波凝胶A组份和B组交联反应形成导热吸波材料。压平有利于两者的紧密贴合，起到填补缝隙、降低热阻、去除电磁干扰的作用。
优选的，制备的片状具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料击穿电压≥3000Vac/mm，导热性达到6.523W/m·k-7.231W/m·k，屏蔽性能200kHz-10GHz≥80dB、电磁波衰减系数@5GHz≥20db/cm、电磁波衰减系数@5GHz≥52db/cm，硬度的shore 00值为40-50。
本发明所具有的有益效果如下：
本发明制备的具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料现场施工方便，现场固化成型，批量操作一致性高，兼顾高电磁屏蔽性能、高导热性、高电磁波吸收特性和高可靠性等特性，弥补了传统导热凝胶的电磁屏蔽性能的缺失，在满足散热要求上避免了电子元件之间的相互干扰，提高了电子元件运行过程中的稳定性。本发明的A组份、B组份，在使用前均为半流动膏体，分开存放便于保持性能稳定。当需要施工时，通过点胶机将A组份和B组份经过混合后，点胶在铝箔平行排列的一字槽内，胶体被压成薄片，经过交联反应固化形成具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料。
本发明制备的具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，作为填隙材料用于电子产品发热芯片与散热器之间，不仅具有很高的屏蔽性能、导热性能、吸收性能，同时具有优异的现场施工、高稳定性等特性，可以机器批量施工，同时避免了传统导热吸波材料人工安装存在的一致性问题。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料工作原理示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
1)选取100mm×100mm×0.05mm的铝箔片，铝含量≥99.9％，无水乙醇清洗后用激光刻蚀机刻蚀，在铝箔层一面刻蚀出深度0.03mm、宽度5mm、间距10mm平行排列的一字槽备用。
2)称取在200℃下烘烤除去水分的氮化铝1200g、氧化铝800g、铁氧体600g、铁硅铝800g，混合得到粉体原料并分成2份，每份质量为1700g。
3)秤取端基改性低聚倍半硅氧烷改性剂24g，加入步骤2)中混合好的粉体1份，放入高速搅拌机内，常温常压下以200rpm的速率搅拌40min，得到改性复合粉A。
4)称取端乙烯基硅树脂60g、含氢硅油4g和六聚体为主的环甲基硅氧烷2g混合均匀，放入真空搅拌机内，加入步骤3)中制备的改性复合粉A，于-91Kpa真空度下以100rpm的速率，搅拌速度60r/min，分散速度30Hz下搅拌混合后，得到导热吸波凝胶A组份。
5)秤取聚二苯基硅氧烷改性剂12g，加入步骤2)中混合好的粉体另外1份，放入高速搅拌机内，常温常压下以200rpm的速率搅拌40min，得到改性复合粉B。
6)称取苯基乙烯基硅树脂60g、铂金催化剂2g和六聚体为主的环甲基硅氧烷2g混合均匀，放入真空搅拌机内，加入步骤5)中制备的改性复合粉B，于-91Kpa真空度下以100rpm的速率，搅拌速度60r/min，分散速度30Hz下搅拌混合后，得到导热吸波凝胶B组份。
7)将步骤1)中刻蚀后的铝箔放置在平台上，刻蚀面朝上，将步骤4)和步骤6)中制备的导热吸波凝胶A组份和B组份用点胶机按质量1：1混合后，点胶在铝箔刻蚀一面的槽内，点胶厚度为6mm，对点胶后的铝箔用压片机进行压平，在20℃温度下，经过4h，导热吸波凝胶A组份和B组交联反应得到具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，厚度为0.2mm。
实施例二
1)选取100mm×100mm×0.05mm的铝箔片，铝含量≥99.9％，无水乙醇清洗后用激光刻蚀机刻蚀，在铝箔层一面刻蚀出深度0.03mm、宽度5mm、间距10mm平行排列的一字槽备用。
2)称取在200℃下烘烤除去水分的氮化硼1000g、石墨烯800g、碳化硅400g和羰基铁1000g，混合得到粉体原料并分成2份，每份质量为1600g。
3)秤取端基改性低聚倍半硅氧烷改性剂26g，加入步骤2)中混合好的粉体1份，放入高速搅拌机内，常温常压下以200rpm的速率搅拌40min，得到改性复合粉A。
4)称取端乙烯基硅树脂80g、含氢硅油4g和异构烷烃2.5g混合均匀，放入真空搅拌机内，加入步骤3)中制备的改性复合粉A，于-91Kpa真空度下以100rpm的速率，搅拌速度65r/min，分散速度30Hz下搅拌混合后，得到导热吸波凝胶A组份。
5)秤取聚二苯基硅氧烷改性剂15g，加入步骤2)中混合好的粉体另外1份，放入高速搅拌机内，常温常压下以200rpm的速率搅拌40min，得到改性复合粉B。
6)称取苯基乙烯基硅树脂80g、铂金催化剂2.2g和异构烷烃2.5g混合均匀，放入真空搅拌机内，加入步骤5)中制备的改性复合粉B，于-91Kpa真空度下以100rpm的速率，搅拌速度65r/min，分散速度30Hz下搅拌混合后，得到导热吸波凝胶B组份。
7)将步骤1)中刻蚀后的铝箔放置在平台上，刻蚀面朝上，将步骤4)和步骤6)中制备的导热吸波凝胶A组份和B组份用点胶机按质量1：1混合后，点胶在铝箔刻蚀一面的槽内，点胶厚度为6mm，对点胶后的铝箔用压片机进行压平，在50℃温度下，经过2h，导热吸波凝胶A组份和B组交联反应得到具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，厚度为0.3mm。
实施例三
1)选取100mm×100mm×0.05mm的铝箔片，铝含量≥99.9％，无水乙醇清洗后用激光刻蚀机刻蚀，在铝箔层一面刻蚀出深度0.03mm、宽度5mm、间距10mm平行排列的一字槽备用。
2)称取在200℃下烘烤除去水分的氮化铝500g、氧化铝700g、羰基铁800g和铁粉700g，混合得到粉体原料并分成2份，每份质量为1350g。
3)秤取端基改性低聚倍半硅氧烷改性剂28g，加入步骤2)中混合好的粉体1份，放入高速搅拌机内，常温常压下以200rpm的速率搅拌40min，得到改性复合粉A。
4)称取端乙烯基硅树脂85g、含氢硅油5g和异构烷烃2.7g混合均匀，放入真空搅拌机内，加入步骤3)中制备的改性复合粉A，于-91Kpa真空度下以100rpm的速率，搅拌速度65r/min，分散速度30Hz下搅拌混合后，得到导热吸波凝胶A组份。
5)秤取聚二苯基硅氧烷改性剂16g，加入步骤2)中混合好的粉体另外1份，放入高速搅拌机内，常温常压下以200rpm的速率搅拌40min，得到改性复合粉B。
6)称取苯基乙烯基硅树脂85g、铂金催化剂2.4g和异构烷烃2.5g混合均匀，放入真空搅拌机内，加入步骤5)中制备的改性复合粉B，于-91Kpa真空度下以100rpm的速率，搅拌速度65r/min，分散速度30Hz下搅拌混合后，得到导热吸波凝胶B组份。
7)将步骤1)中刻蚀后的铝箔放置在平台上，刻蚀面朝上，将步骤4)和步骤6)中制备的导热吸波凝胶A组份和B组份用点胶机按质量1：1混合后，点胶在铝箔刻蚀一面的槽内，点胶厚度为5mm，对点胶后的铝箔用压片机进行压平，在30℃温度下，经过3h，导热吸波凝胶A组份和B组交联反应得到具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，厚度为0.2mm。
实施例四
对比例导热吸波材料的制备
首先将15.7％粘度为800cs的乙烯基硅油橡胶、13％粒径为3微米的钴铁氧体-铁钴合金、31％粒径为28微米的羰基铁、40％的粒径为80微米的羰基铁粉、0.2％的防老剂气相二氧化硅置于转速为30r/min，真空度为-0.08以下的搅拌器内搅拌50min，使各组分混合均匀后加入0.1％含氢硅油交联剂，转速为40r/min，真空度为-0.08以下的搅拌器内搅拌40min，物料温度为3℃，使各组分混合均匀，得到导热复合材料混合物。最后将导热复合材料混合物直接压延成片逐步升温到80℃，保持4小时，得到导热吸波材料。
1.导热率测试
将实施例一-四制备的导热吸波材料放置于LW9389型导热测试仪的测试台面上，测定其不同厚度下的热阻值，并拟合导热率，测试结果如表1所示。
2.屏蔽效能测试
将实施例一-四制备的导热吸波材料按照GJB 12190-2006标准，使用电磁屏蔽室，测试其屏蔽效能，测试结果如表1所示。
3.电磁波吸收性能测试
将实施例一-四制备的导热吸波材料按照GJB 2038A-2011标准，使用KPNA N5225四端口矢量网络分析仪，在5GHz、15GHz频率下测试其电磁波吸收性能，测试结果如表1所示。
4.击穿电压测试
将实施例一-四制备的导热吸波材料置于KZT型工频耐压试验仪的测试台面上，测试其击穿电压，测试结果如表1所示。
5.硬度测试
将实施例一-四制备的导热吸波材料置于邵氏00硬度计的测试台面上，测试其硬度，测试结果如表1所示。
表1.导热吸波材料性能测试结果
Figure BDA0003888359310000101
本发明制备的具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料采用一字排列的铝槽+凝胶设计思路，上层为导热吸波凝胶层，下层为铝箔层，导热凝胶中吸波粒子可以吸收周围电子器件的电磁波，由于铝箔层的保护，电磁波不会对自身电子器件造成干扰，只能在铝槽内多次反射，逐步削弱电磁波的传播能力，并转换成热量，通过导热凝胶中的导热粒子传递给散热器，工作原理如图图1所示。
以上所述仅为本发明优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明还可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，其特征在于：所述具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料为两层结构，上层为导热吸波凝胶层，下层为铝箔层；所述导热吸波凝胶层包括A组分和B组份；所述铝箔层接触导热吸波凝胶层的一面经刻蚀。
2.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，其特征在于：所述A组分和B组份质量比为1：1，所述A组分原料重量份数包括端乙烯基硅树脂50份-100份、含氢硅油3份-6份、导热填料800份-1200份、吸波填料1000份-1500份、端基改性低聚倍半硅氧烷改性剂20份-30份和挥发性溶剂油2份-5份；所述B组分原料重量份数包括苯基乙烯基硅树脂50份-100份、铂金催化剂1份-3份，导热填料800份-1200份、吸波填料1000份-1500份、聚二苯基硅氧烷改性剂10份-20份和挥发性溶剂油2份-5份。
3.根据权利要求2所述的一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，其特征在于：所述端乙烯基硅树脂在25℃温度下的粘度为100mPa·s～300mPa·s；所述含氢硅油的含氢量为0.08％～0.18％；所述苯基乙烯基硅树脂在25℃温度下的粘度为50mPa·s～200mPa·s；所述铂金催化剂的活性为3000ppm～4000ppm；所述导热填料为氮化铝、氧化铝、氮化硼和石墨烯中的一种或多种组合；所述吸波填料为碳化硅、石墨烯、铁氧体、羰基铁、铁硅铝和铁粉中的一种或多种组合；所述挥发性溶剂油为以六聚体为主的环甲基硅氧烷和异构烷烃中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，其特征在于：所述铝箔层铝含量≥99.9％，厚度为0.05mm-0.1mm，铝箔层经刻蚀的一面表面平行排列槽深0.03mm-0.04mm、宽度5mm-8mm的槽，槽之间的间距为8mm-12mm。
5.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体步骤如下：
S1.将铝箔清洗后刻蚀一面备用；
S2.将端乙烯基硅树脂、含氢硅油、导热填料、吸波填料、端基改性低聚倍半硅氧烷改性剂和挥发性溶剂油按配比放入搅拌机中搅拌，制得半流动膏体状导热吸波凝胶的A组份；
S3.将苯基乙烯基硅树脂、铂金催化剂、导热填料、吸波填料、聚二苯基硅氧烷改性剂和挥发性溶剂油按配比放入搅拌机中搅拌，制得半流动膏体状导热吸波凝胶的B组份；
S4.将S1中刻蚀后的铝箔放置在平台上，刻蚀面朝上，将S2和S3中制备的导热吸波凝胶A组份和B组份混合后点胶在铝箔刻蚀面上，对点胶后的铝箔进行压平，得到片状具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料。
6.根据权利要求5所述的一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料的制备方法，其特征在于：所述S1中铝箔铝含量≥99.9％，厚度为0.05mm-0.1mm；用无水乙醇清洗，用激光刻蚀机刻蚀，在铝箔层一面刻蚀出深度0.03mm-0.04mm、宽度5mm-8mm、间距为8mm-12mm平行排列的一字槽。
7.根据权利要求5所述的一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料的制备方法，其特征在于：所述S2中配比为端乙烯基硅树脂50份-100份、含氢硅油3份-6份、导热填料800份-1200份、吸波填料1000份-1500份、端基改性低聚倍半硅氧烷改性剂20份-30份和挥发性溶剂油2份-5份，搅拌机为真空搅拌机，搅拌速度为50r/min-80r/min，分散速度为20Hz-50Hz，抽真空度≤-90kpa，搅拌时间为20min-40min。
8.根据权利要求5所述的一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料的制备方法，其特征在于：所述S3中配比为苯基乙烯基硅树脂50份-100份、铂金催化剂1份-3份，导热填料800份-1200份、吸波填料1000份-1500份、聚二苯基硅氧烷改性剂10份-20份和挥发性溶剂油2份-5份，搅拌机为真空搅拌机，搅拌速度为50r/min-80r/min，分散速度为20Hz-50Hz，抽真空度≤-90kpa，搅拌时间为20min-40min。
9.根据权利要求5所述的一种具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料的制备方法，其特征在于：所述S4中导热吸波凝胶A组份和B组份质量比为1：1用点胶机混合，点胶在铝箔的刻蚀槽中，点胶厚度为5mm-6mm，用压片机进行压平，在20℃-50℃温度下，经过2h-4h，导热吸波凝胶A组份和B组交联反应形成导热吸波材料。
10.根据权利要求5-9中任一项制备的具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料，其特征在于：制备的片状具有电磁屏蔽功能的导热吸波材料击穿电压≥3000Vac/mm，导热性达到6.523W/m·k-7.231W/m·k，屏蔽性能200kHz-10GHz≥80dB、电磁波衰减系数@5GHz≥20db/cm、电磁波衰减系数@5GHz≥52db/cm，硬度的shore 00值为40-50。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116282195A (zh) * 2023-05-17 2023-06-23 南京邮电大学 近地卫星通讯频段用双组分陶瓷导热吸波材料及其制备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11335472A (ja) * 1998-03-23 1999-12-07 Fuji Kobunshi Kogyo Kk 電磁波吸収性熱伝導性シリコ―ンゲル成形シ―トおよびその製造方法
KR101235541B1 (ko) * 2012-10-22 2013-02-21 장성대 열확산, 전자파 차폐 및 충격흡수 기능을 갖는 복합기능 박막시트 및 적용 전자제품
CN105238343A (zh) * 2015-11-06 2016-01-13 深圳德邦界面材料有限公司 一种双组份硅基吸波胶水及其制备方法
CN107057370A (zh) * 2017-05-18 2017-08-18 平湖阿莱德实业有限公司 一种高导热填隙界面材料及其制备方法
CN108130004A (zh) * 2015-05-21 2018-06-08 斯迪克新型材料（江苏）有限公司 电磁屏蔽吸波导热膜
CN112519347A (zh) * 2020-11-02 2021-03-19 东莞市弗勒特电子科技有限公司 一种高导热吸波屏蔽垫片及其生产工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11335472A (ja) * 1998-03-23 1999-12-07 Fuji Kobunshi Kogyo Kk 電磁波吸収性熱伝導性シリコ―ンゲル成形シ―トおよびその製造方法
KR101235541B1 (ko) * 2012-10-22 2013-02-21 장성대 열확산, 전자파 차폐 및 충격흡수 기능을 갖는 복합기능 박막시트 및 적용 전자제품
CN108130004A (zh) * 2015-05-21 2018-06-08 斯迪克新型材料（江苏）有限公司 电磁屏蔽吸波导热膜
CN105238343A (zh) * 2015-11-06 2016-01-13 深圳德邦界面材料有限公司 一种双组份硅基吸波胶水及其制备方法
CN107057370A (zh) * 2017-05-18 2017-08-18 平湖阿莱德实业有限公司 一种高导热填隙界面材料及其制备方法
CN112519347A (zh) * 2020-11-02 2021-03-19 东莞市弗勒特电子科技有限公司 一种高导热吸波屏蔽垫片及其生产工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116282195A (zh) * 2023-05-17 2023-06-23 南京邮电大学 近地卫星通讯频段用双组分陶瓷导热吸波材料及其制备
CN116282195B (zh) * 2023-05-17 2023-07-21 南京邮电大学 近地卫星通讯频段用双组分陶瓷导热吸波材料及其制备

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