專利名稱：高導(dǎo)熱復(fù)合材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳熱材料及制備方法，特別涉及高導(dǎo)熱的復(fù)合材料及制備方法。
背景技術(shù)：
在元器件散熱中，導(dǎo)熱材料多采用導(dǎo)熱硅膠片，最主要目的是減少熱源表面與散熱器件接觸面之間產(chǎn)生的接觸熱阻。接觸熱阻會使得導(dǎo)熱通道不順暢，使得接觸面產(chǎn)生熱積聚，熱源產(chǎn)生的熱量不能迅速有效的傳導(dǎo)到散熱器表面，從而使得熱源的溫度上升更快，以及在面對熱沖擊狀態(tài)下產(chǎn)生瞬時過熱死機(jī)。目前，為了提高導(dǎo)熱硅膠的傳熱系數(shù)，分別向其中加入鋁粉、銀粉等添加物，這種方法雖然提高了導(dǎo)熱硅膠的導(dǎo)熱系數(shù)，但是機(jī)械強(qiáng)度的提高并不明顯，因此，大型功率器件、或者是器件安裝不是在水平位置的前提下，硅膠容易變形，導(dǎo)致界面熱阻不均勻，從而加速老化、導(dǎo)致器件松動。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種具有高傳熱系數(shù)且機(jī)械強(qiáng)度良好的導(dǎo)熱復(fù)合材料及工藝簡單、成本低的制備方法。本發(fā)明通過以下方案得以實(shí)施。一種高導(dǎo)熱復(fù)合材料，具有通過多面體小室相互連接而形成的三維網(wǎng)狀，由金屬構(gòu)成多面體小室框邊，多面體小室內(nèi)填滿了高分子導(dǎo)熱材料。即僅僅是在小室內(nèi)填滿了高分子導(dǎo)熱材料。所述構(gòu)成多面體小室框邊的金屬優(yōu)選金屬鎳、銅或其合金。所述的導(dǎo)熱高分子材料優(yōu)選導(dǎo)熱硅膠、導(dǎo)熱橡膠。一種制備上述高導(dǎo)熱復(fù)合材料的方法:首先將具有通過多面體小室相互連接而形成的三維網(wǎng)狀的多孔金屬材料放入容器內(nèi)，后抽真空，再向容器內(nèi)注入流動狀的導(dǎo)熱高分子材料前體，至流動狀高分子材料全部充滿多孔金屬材料的多面體小室；之后施加一定壓力，經(jīng)硫化——固化處理，得到所需復(fù)合材料。所述的流動狀導(dǎo)熱高分子材料優(yōu)選導(dǎo)熱硅脂或?qū)嵯鹉z。所述的多孔金屬材料優(yōu)選多孔金屬鎳、多孔金屬銅或多孔鎳銅合金。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn):1.本發(fā)明充分利用了多孔金屬材料良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的柔韌性又具有三維多孔的結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，將其合理地與導(dǎo)熱高分子材料結(jié)合形成復(fù)合材料，使得材料在具有良好的熱傳導(dǎo)性同時具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，可解決在大型功率器件、器件安裝在非水平位置等應(yīng)用時，散熱元件容易變形，導(dǎo)致界面熱阻不均勻的問題，擴(kuò)大了散熱元件的應(yīng)用范圍。2.本發(fā)明提供的這種復(fù)合材料的制備方法其工藝簡單，制備過程沒有苛刻的條件限制，因此易控制、能耗低、成本低。


圖1:實(shí)施例1制備方法的圖示說明
圖2:實(shí)施例1的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種制備高導(dǎo)熱復(fù)合材料的方法，其工藝過程示意圖1所示。首先具有通過多面體小室相互連接而形成的三維網(wǎng)狀的多孔銅I放入容器內(nèi)，抽真空后，將導(dǎo)熱硅脂2注入至容器中，使之完全填滿多孔金屬銅的多面體小室4施加IOMm壓力，再經(jīng)硫化—固化處理后得到如圖2所示的高導(dǎo)熱復(fù)合材料3。上述方法制備的高導(dǎo)熱復(fù)合材料3，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)如圖2所示。材料具有通過多面體小室相互連接而形成的三維網(wǎng)狀，多面體小室4內(nèi)填滿了導(dǎo)熱硅膠，其余位置5仍為金屬銅，即僅僅是在原多孔銅材料的孔內(nèi)填滿了導(dǎo)熱硅膠。實(shí)施例2高導(dǎo)熱復(fù)合材料基本與實(shí)施例1相同，但多孔金屬材料采用多孔鎳，孔內(nèi)填滿了導(dǎo)熱橡膠。實(shí)施例3·高導(dǎo)熱復(fù)合材料基本與實(shí)施例1相同，但多孔金屬材料采用多孔鎳銅合金，孔內(nèi)填滿了導(dǎo)熱硅膠。
權(quán)利要求
1.一種高導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于:具有通過多面體小室相互連接而形成的三維網(wǎng)狀，由金屬構(gòu)成多面體小室框邊,多面體小室內(nèi)填滿了高分子導(dǎo)熱材料。
2.如權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于:所述的構(gòu)成多面體小室框邊的金屬優(yōu)選金屬鎳、銅或其合金。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于:所述的高分子導(dǎo)熱材料優(yōu)選導(dǎo)熱硅膠或?qū)嵯鹉z。
4.一種制備如權(quán)利要求1 3之一所述的高導(dǎo)熱復(fù)合材料的方法，其特征在于:首先將具有通過多面體小室相互連接而形成的三維網(wǎng)狀的多孔金屬材料放入容器內(nèi)，后抽真空，再向容器內(nèi)注入流動狀的導(dǎo)熱高分子材料前體，至流動狀高分子材料全部充滿多孔金屬材料的所有多面體小室；之后，施加一定壓力，經(jīng)硫化——固化處理，得到所需復(fù)合材料。
5.如權(quán)利要求4所述的制備高導(dǎo)熱復(fù)合材料的方法，其特征在于:所述的流動狀導(dǎo)熱高分子材料優(yōu)選導(dǎo)熱硅脂。
6.如權(quán)利要求4或 5所述的高導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于:所述的多孔金屬材料優(yōu)選多孔金屬鎳、多孔金屬銅或多孔鎳銅合金。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高導(dǎo)熱的復(fù)合材料及制備方法，復(fù)合材料具有通過多面體小室相互連接而形成的三維網(wǎng)狀，由金屬構(gòu)成多面體小室框邊，多面體小室內(nèi)填滿了高分子導(dǎo)熱材料。首先將多孔金屬材料放入容器內(nèi)，抽真空后向容器內(nèi)注入高分子導(dǎo)熱材料前體，至全部填滿孔隙；再施加一定壓力，經(jīng)硫化——固化處理，得到所需復(fù)合材料。本發(fā)明的材料在具有良好的熱傳導(dǎo)性同時具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，制備方法其工藝簡單、易控制、能耗低、成本低。
文檔編號C09K5/14GK103113858SQ20131006991
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者張洪濤, 蔣素斌, 唐文進(jìn), 洪志剛, 石建珍 申請人:先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心有限責(zé)任公司