專利名稱：導(dǎo)熱涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)ー種涂布于發(fā)熱體表面的導(dǎo)熱涂料，特別是指一種可吸收發(fā)熱體廢熱向外部快速導(dǎo)出散逸的涂料。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今科技產(chǎn)品日新月異，發(fā)展更是一日千里，故能耗問(wèn)題的產(chǎn)生因而擴(kuò)大，目前世界各國(guó)無(wú)不訴求節(jié)能減碳來(lái)保護(hù)地球，然而，電子產(chǎn)品或機(jī)械設(shè)備于制造時(shí)需要顧慮其所產(chǎn)生的功率，亦須避免產(chǎn)品設(shè)備于運(yùn)作過(guò)程中形成過(guò)多的廢熱，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)備受到損壞，因此，在散熱的應(yīng)用領(lǐng)域中，一般是采用具有較高熱傳導(dǎo)率的材料設(shè)計(jì)ー散熱單元進(jìn)行廢熱導(dǎo)出，以維持電子產(chǎn)品與機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作溫度。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)熱體產(chǎn)品若為L(zhǎng)ED燈具、馬達(dá)、空調(diào)冷煤排熱、計(jì)算機(jī)主機(jī)、CPU芯片、 電源盒等機(jī)械或電子裝置，其于運(yùn)作過(guò)程中皆會(huì)產(chǎn)生出廢熱，如果該廢熱不能夠迅速且有效的排出，使產(chǎn)品于可接受的溫度范圍內(nèi)運(yùn)作，則裝置產(chǎn)品將產(chǎn)生效率不佳、能耗提高、壽命減短等不良狀況，若廢熱能夠排出降溫運(yùn)作，則前述不良狀況將得以改善且更能節(jié)省用電，如空調(diào)設(shè)備的散熱良好則可增加EER值，該EER值每提高0. I約可節(jié)省4%的用電量。另外，發(fā)熱體若為熱水器、加熱鍋、電焊槍、電湯匙等將電能轉(zhuǎn)換為熱能的產(chǎn)品，則迅速地將熱量傳遞至需要加熱的物品上，同樣地可以節(jié)省約用電量。由于散熱單元與外界接觸的面積大小是ー個(gè)影響散熱效能的重要因素，故在設(shè)計(jì)散熱單元時(shí)皆會(huì)尋求面積越大越好，但是一般高熱傳導(dǎo)率的材料表面呈現(xiàn)平滑狀態(tài)而非呈現(xiàn)凹凸?fàn)顟B(tài)，因此與外界接觸的面積即受到限制，使得散熱效果無(wú)法向上提升，且目前產(chǎn)品設(shè)備要求輕薄短小，傳統(tǒng)散熱單元可能會(huì)有過(guò)大的問(wèn)題，需要重新設(shè)計(jì)。然而，部份過(guò)于細(xì)短小的產(chǎn)品設(shè)備往往是無(wú)法額外加裝一散熱單元，因此，在不變更原先電子產(chǎn)品或機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的情況下，此時(shí)就需要使用一種涂布于電子產(chǎn)品或機(jī)械設(shè)備表面的散熱涂料，進(jìn)行廢熱的快速導(dǎo)出，使其散熱裝置的散熱效果能有效獲得提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，g在提供一種涂布于電子裝置或機(jī)械設(shè)備的導(dǎo)熱涂料，可迅速將廢熱向外導(dǎo)出外界散逸，以維持電子裝置或機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作溫度，或快速地將熱量傳遞至待加熱物品。本發(fā)明的次要目的在于導(dǎo)熱涂料可添加色料來(lái)配合各種不同色系的產(chǎn)品，增加涂布后的產(chǎn)品美觀。為達(dá)到所述目的，本發(fā)明導(dǎo)熱涂料包含ー導(dǎo)熱粉體，包括一二氧化硅，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 20% ;—二氧化鈦，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10%; —硅酸鋯，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 20%;以及ー氮化硼，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10%。以及ー合成樹(shù)脂，上述合成樹(shù)脂配合上述成分的重量百分比混合成100%。
其中，上述ニ氧化硅的粒徑為10納米到20微米，上述ニ氧化鈦的粒徑為10納米到20微米，上述硅酸鋯的粒徑為10納米到20微米，而上述氮化硼的粒徑為10納米到10微米。本發(fā)明導(dǎo)熱涂料可進(jìn)ー步包含一分散劑、一消泡劑以及一防沉降劑，其中，上述分散劑的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的0. 5% 5%。又上述防沉降劑的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的0. 5% 5%。而上述消泡劑的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的0.5% 5%。此時(shí)合成樹(shù)脂配合上述所有成分的重量百分比混合成100%。于一可行實(shí)施例中，上述分散劑為不飽和聚胺酯與低分子酸性聚酯、高分子聚胺酸與烷胺、高分子聚胺酸與聚胺酰胺、含酸性基團(tuán)聚合物、具顏料親和基團(tuán)的共聚酯、含親顔料基團(tuán)的高分子坎端共聚物體、高分子烷基醇胺酰胺、含酸性顏料親和基團(tuán)高分子共聚物、丙烯酸共聚物或不飽和聚胺酸的聚酰胺的至少ー種所構(gòu)成，當(dāng)其為兩種以上時(shí)，各成分可以以任意重量的比例組成。而上述防沉降劑選自于聚硅氧烷或有機(jī)硅。上述消泡劑可由聚甲基硅氧烷或聚酰胺構(gòu)成，但此僅用為方便舉例，并非加以限 制消泡劑的成分。又，上述合成樹(shù)脂是由一樹(shù)脂以及至少ー溶劑充分混合所構(gòu)成。其中，上述樹(shù)脂選自環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、丙烯酸樹(shù)脂及有機(jī)硅樹(shù)脂的其中ー種；而上述溶劑選自于丁酮、氯仿、ニ氯甲烷、冰醋酸、苯、甲苯、ニ甲苯、丙ニ醇甲醚醋酸酷、醋酸正丁酯和前述任兩種以上的混合物所構(gòu)成。當(dāng)其為兩種以上時(shí)，各成分可以以任意重量的比例組成。本發(fā)明于另ー較佳實(shí)施例中，上述導(dǎo)熱粉體包含一二氧化硅，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 20% ;—二氧化鈦，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10% ;—硅酸鋯，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 20% ; —氮化硼，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10% ;—三氧化ニ鋁，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 5%，以及ー碳化硅，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10%。此外，上述合成樹(shù)脂配合導(dǎo)熱粉體的重量百分比混合成100%其中，上述三氧化ニ鋁的粒徑為10納米到10微米，而上述碳化硅的粒徑為10納米到25微米，其它如于ニ氧化硅、ニ氧化鈦、硅酸鋯以及一氮化硼的粒徑大小與前述較佳實(shí)施例相同，在此不加以贅述。于前述兩較佳實(shí)施例中，本發(fā)明導(dǎo)熱涂料可于上述導(dǎo)熱粉體與合成樹(shù)脂充分混合后，再進(jìn)ー步添加一色料，以將導(dǎo)熱涂料調(diào)成適合各種不同產(chǎn)品的對(duì)應(yīng)色系，增加產(chǎn)品于導(dǎo)熱涂料涂布完成的美觀性。由前述說(shuō)明可知，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在干由于形成了高效熱傳導(dǎo)涂料，可使熱能以傳導(dǎo)、對(duì)流及輻射三種方式快速傳遞。本發(fā)明將鋁、硼、鈦、硅、鋯等折射率佳、吸收軸向熱源能力強(qiáng)、且導(dǎo)熱率良好的元素加工制成氧化物、氮化物及碳化物，并將其研磨至10納米到25微米范圍內(nèi)的粉末顆粒，再以特定比例均勻與合成樹(shù)脂混合制成。其中輻射部分因其有高的光源折射率與傳導(dǎo)率，可將光及熱源導(dǎo)入后迅速朝三維空間分散，主要以硅、鈦、鋯、硼元素采用設(shè)定比例和粒徑混入，可達(dá)到最佳吸收、傳遞輻射熱的效果。傳導(dǎo)部分由于鋁、硼、鋯、硅元素的氧化物或氮化物為良好的導(dǎo)體，且控制在適當(dāng)粒徑大小及比例，故氮化硼、硅酸鋯、三氧化ニ鋁、碳化硅采用設(shè)定比例混入可達(dá)最佳傳導(dǎo)效果?？棺贤饩€與輻射線部分以鈦及硼元素扮演最重要角色，其可屏障紫外線和輻射線的殺傷力，此可達(dá)到保護(hù)樹(shù)脂可將主要熱源屏蔽在外，或迅速轉(zhuǎn)移到外，可起保護(hù)與熱傳的效果。對(duì)流部分因?qū)岱垠w為納米大小，使得比表面積加倍，合成材料與空氣或其它液體接觸的面積同樣加大，讓導(dǎo)熱涂料更容易形成對(duì)流作用，幫助產(chǎn)品散熱。


圖I為未經(jīng)處理的CPU散熱器的溫度記錄圖表，圖2為已噴涂本發(fā)明散熱材料的CPU散熱器的溫度記錄圖表。
具體實(shí)施方式

為便于更進(jìn)一歩對(duì)本發(fā)明的構(gòu)造、使用及其特征有更深ー層明確詳實(shí)的認(rèn)識(shí)與了解，現(xiàn)舉出較佳實(shí)施例，配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下首先，熱能的傳遞靠的是傳導(dǎo)、對(duì)流及輻射三種方式達(dá)成，本發(fā)明將高效率熱傳散涂料將具有上述傳遞功能的特殊元素，經(jīng)加工混合制成熱傳極佳的導(dǎo)熱粉體，并配以適當(dāng)比例的合成樹(shù)脂形成一導(dǎo)熱涂料。于第一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明導(dǎo)熱涂料包含ー導(dǎo)熱粉體，包括一二氧化硅(SiO2)，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的I % 20% ;—二氧化鈦(TiO2)，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10% ;—硅酸鋯(ZrSiO4)，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 20%;以及ー氮化硼(BN)，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的I % 10 %。以及ー合成樹(shù)脂，上述合成樹(shù)脂配合上述導(dǎo)熱粉體的重量百分比混合成100%。其中，上述ニ氧化硅的粒徑為10納米(nm)到20微米(um)，上述ニ氧化鈦的粒徑為10納米到20微米(um),上述娃酸錯(cuò)的粒徑為10納米(nm)到20微米(um),而上述氮化硼的粒徑為10納米(nm)到10微米(um)。由于本發(fā)明粉體大小介于納米與微米之間，粉體之間往往會(huì)有團(tuán)聚效應(yīng)發(fā)生，因此，為了防止粉體之間發(fā)生團(tuán)聚效應(yīng)，本發(fā)明導(dǎo)熱涂料可進(jìn)ー步添加一分散劑，上述分散劑的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的0. 5% 5%。另為了防止粉體加工時(shí)會(huì)容易產(chǎn)生氣泡，本發(fā)明導(dǎo)熱涂料可進(jìn)ー步添加一消泡齊U，上述消泡劑的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的05% 5%。此外，由于粉體比重較大的關(guān)系，粉體往往會(huì)快速沉降到合成樹(shù)脂底部，使用時(shí)還需要進(jìn)行攪拌，且亦會(huì)造成粉體分散不均的問(wèn)題，故本發(fā)明導(dǎo)熱涂料另可進(jìn)一歩添加一防沉降劑，上述防沉降劑的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的0. 5% 5%，以防止前述問(wèn)題。于一可行實(shí)施例中，上述分散劑選自于不飽和聚胺酯與低分子酸性聚酯、高分子聚胺酸與烷胺、高分子聚胺酸與聚胺酰胺、含酸性基團(tuán)聚合物、具顏料親和基團(tuán)的共聚酷、含親顏料基團(tuán)的高分子坎端共聚物體、高分子烷基醇胺酰胺、含酸性顏料親和基團(tuán)高分子共聚物、丙烯酸共聚物或不飽和聚胺酸的聚酰胺的至少ー種所組成。而上述防沉降劑選自于聚硅氧烷或有機(jī)硅。又上述合成樹(shù)脂是由一樹(shù)脂以及至少ー溶劑充分混合所構(gòu)成，其主要作用在于協(xié)助上述導(dǎo)熱粉體附著于待散熱物體表面，且尚具有耐候、耐腐蝕、自潔性，耐高溫以及附著力強(qiáng)等功效，協(xié)助上述導(dǎo)熱粉體發(fā)揮最大的功效。其中，本發(fā)明樹(shù)脂可因應(yīng)待散熱產(chǎn)品的條件要求進(jìn)行選定，于ー較佳實(shí)施例中，選自環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、丙烯酸樹(shù)脂及有機(jī)硅樹(shù)脂的其中ー種，上述丙烯酸樹(shù)脂具有自干、烘烤以及耐候性的特點(diǎn)，而上述有機(jī)硅樹(shù)脂具有烘烤以及耐高溫的特點(diǎn)。上述溶劑選自于丁酮、氯仿、ニ氯甲烷、冰醋酸、苯、甲苯、ニ甲苯、丙ニ醇甲醚醋酸酷、醋酸正丁酯和前述任兩種以上的混合物所構(gòu)成。于第二較佳實(shí)施例中，本發(fā)明導(dǎo)熱粉體包含一二氧化娃(SiO2),其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 20% ;—二氧化鈦(TiO2)，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10%; —硅酸鋯(ZrSiO4)，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的I % 20%;以及ー氮化硼(BN)，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10% ;—三氧化ニ鋁(Al2O3),其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的I % 5%，以及ー碳化硅(SiC)，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10%。而上述合成樹(shù)脂配合上述導(dǎo)熱粉體的重量百分比混合成100%。 其中，上述三氧化ニ招的粒徑為10納米(nm)到10微米(um),而上述碳化娃的粒徑為10納米(nm)到25微米(um),其它如于ニ氧化娃、ニ氧化鈦、娃酸錯(cuò)以及一氮化硼的粒徑大小與前述較佳實(shí)施例相同，再此不加以贅述。于前述兩較佳實(shí)施例中，本發(fā)明導(dǎo)熱涂料可于上述導(dǎo)熱粉體與合成樹(shù)脂充分混合后，再進(jìn)ー步添加一色料，以將導(dǎo)熱涂料調(diào)成適合各種不同產(chǎn)品的對(duì)應(yīng)色系，增加產(chǎn)品于導(dǎo)熱涂料涂布完成的美觀性。本發(fā)明可由以下幾種方式與電子產(chǎn)品或機(jī)械設(shè)備結(jié)合達(dá)到最佳的熱傳效果。I.將靜電粉體涂布+烘烤。2.液態(tài)噴涂+烘烤。3.液態(tài)噴涂自干型。4.噴罐型。5.耐熱樹(shù)脂烘烤，可耐高溫。本發(fā)明實(shí)際測(cè)試于計(jì)算機(jī)CPU散熱器的測(cè)試報(bào)告及測(cè)試數(shù)據(jù)如下一、測(cè)試目的將本發(fā)明導(dǎo)熱涂料噴涂于計(jì)算機(jī)CPU散熱器，確認(rèn)CPU散熱器是否能達(dá)到較佳的散熱降溫效果，進(jìn)而保持CPU的運(yùn)作溫度，讓計(jì)算機(jī)整體處理性能穩(wěn)定。ニ、測(cè)試設(shè)備及條件計(jì)算機(jī)主機(jī)一臺(tái)，監(jiān)測(cè)用筆記形計(jì)算機(jī)一臺(tái)、多點(diǎn)溫度測(cè)試記錄儀一臺(tái)、厚度計(jì)。三、測(cè)試對(duì)象與測(cè)試位置測(cè)試對(duì)象計(jì)算機(jī)CPU散熱器兩個(gè)，該散熱器帶ー個(gè)風(fēng)扇。測(cè)試點(diǎn)散熱器與CPU接觸面(Tl)、CPU散熱鰭片(T2)、CPU散熱器周邊(T3)、環(huán)境溫度(T4)。四、測(cè)試項(xiàng)目將課測(cè)試探頭案預(yù)定測(cè)試點(diǎn)固定于CPU散熱器上，再把CPU散熱器正常安裝于CPU上，一切確認(rèn)無(wú)誤后蓋上主機(jī)外殼，開(kāi)始測(cè)試。以下測(cè)試均按照相同步驟執(zhí)行。先行測(cè)試ー組未進(jìn)行散熱處理的原始測(cè)試點(diǎn)溫度，以供比較；再對(duì)CPU散熱器噴涂本發(fā)明導(dǎo)熱涂料，噴膜厚度為20um 25um，最后對(duì)已處理的CPU散熱器進(jìn)行相同條件測(cè)試，記錄各測(cè)試點(diǎn)的溫度進(jìn)行比較。以下測(cè)試數(shù)據(jù)皆在CPU風(fēng)扇有運(yùn)行的狀態(tài)下取得。五、測(cè)試結(jié)果參照?qǐng)D1，為未處理的CPU散熱器的溫度記錄圖表，圖I中數(shù)據(jù)見(jiàn)表I :表I
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱涂料，其特征在于包含 一導(dǎo)熱粉體，包括一二氧化硅，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的I % 20 % ;—二氧化鈦，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10% 硅酸鋯，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 20% ;以及一氮化硼，其重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10% ;以及 一合成樹(shù)脂，上述合成樹(shù)脂配合上述成分的重量百分比混合成100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱涂料，其特征在于所述導(dǎo)熱涂料進(jìn)一步包含一分散劑，上述分散劑的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的O. 5% 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱涂料，其特征在于所述導(dǎo)熱涂料進(jìn)一步包含一消泡劑，上述消泡劑的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的O. 5% 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱涂料，其特征在于所述導(dǎo)熱涂料更包含一防沉降劑，上述防沉降劑的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的O. 5% 5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)熱涂料，其特征在于所述防沉降劑選自于聚硅氧烷和有機(jī)硅所組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱涂料，其特征在于所述二氧化硅的粒徑為10納米到20微米，上述二氧化鈦的粒徑為10納米到20微米，上述硅酸鋯的粒徑為10納米到20微米，而上述氮化硼的粒徑為10納米到10微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱涂料，其特征在于所述合成樹(shù)脂是由一樹(shù)脂以及至少一溶劑充分混合所構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)熱涂料，其特征在于所述樹(shù)脂選自環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、丙烯酸樹(shù)脂及有機(jī)硅樹(shù)脂的其中一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱涂料，其特征在于所述導(dǎo)熱粉體進(jìn)一步包括一三氧化二鋁以及一碳化硅，上述三氧化二鋁的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的I % 5 %，而上述碳化硅的重量百分比占上述導(dǎo)熱涂料的1% 10%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)熱涂料，其特征在于所述三氧化二鋁的粒徑為10納米到10微米，而上述碳化硅的粒徑為10納米到25微米。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱涂料，其特征在于所述導(dǎo)熱涂料于上述導(dǎo)熱粉體與合成樹(shù)脂充分混合后進(jìn)一步添加一色料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)熱涂料，主要是由導(dǎo)熱粉體與合成樹(shù)脂所構(gòu)成，其中，導(dǎo)熱粉體的重量百分比約為導(dǎo)熱涂料的4％～25％，其內(nèi)部包含二氧化硅、二氧化鈦、硅酸鋯、氮化硼，另可添加三氧化二鋁及碳化硅等輔助材，而合成樹(shù)脂的重量百分比配合導(dǎo)熱粉體的重量百分比形成100％，其由一樹(shù)脂及至少一溶劑充分混合所構(gòu)成，此樹(shù)脂依據(jù)需求選自環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、丙烯酸樹(shù)脂及有機(jī)硅樹(shù)脂的其中一種。如此即可形成涂布于電子裝置或機(jī)械設(shè)備的導(dǎo)熱涂料，可迅速將廢熱向外導(dǎo)出外界散逸，以維持電子裝置或機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作溫度，或快速地將熱量傳遞至待加熱物品。
文檔編號(hào)C09D167/00GK102816525SQ20111015514
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者王耀先 申請(qǐng)人:王耀先