中國(guó)粉體網(wǎng)訊 近日,，國(guó)內(nèi)精密制造龍頭捷邦精密與華南理工大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的一種面外高導(dǎo)熱碳納米管/硅橡膠復(fù)合墊片及其制備方法正式公布,。
技術(shù)背景
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,，現(xiàn)代電子產(chǎn)品正朝著高集成化,、小型化的方向迅速發(fā)展,，器件運(yùn)行過程中熱流密度不斷增加,，快速熱積累問題日益突出。
為了解決熱源與散熱器之間的傳熱問題,，需要在組成部件的界面間填充具有優(yōu)異導(dǎo)熱性能的熱界面材料（TIM）來(lái)增強(qiáng)熱耦合,。
有機(jī)硅材料因其優(yōu)異的機(jī)械性能、加工性能以及耐候性能而被廣泛選擇作為TIM的基體材料,，但有機(jī)硅材料本身的熱導(dǎo)率只有0.2W/（m·K）,。熱界面材料的面外方向面積大、厚度薄是電子元器件散熱的主要方向,，面外導(dǎo)熱性能的好壞直接影響了電子元器件的散熱效果,。傳統(tǒng)的高填充的方法制備的熱界面材料，在面內(nèi)構(gòu)建了導(dǎo)熱通路,，僅能在面內(nèi)獲得較高的導(dǎo)熱性能,，面外導(dǎo)熱性能較差（1-3W/（m·K））。
為了獲得優(yōu)異的面外導(dǎo)熱性能,，目前普遍的做法是在基體內(nèi)構(gòu)建取向的填料網(wǎng)絡(luò),。
行業(yè)內(nèi)目前是通過多層共擠出的方式制備取向的填料網(wǎng)絡(luò)，可以獲得較好的導(dǎo)熱性能,，然而這種方式需要特殊設(shè)計(jì)的流道系統(tǒng),，模具價(jià)格昂貴，工藝復(fù)雜,，成本較高，不利于工程化推廣,。如何通過一種簡(jiǎn)便的方法制備具有優(yōu)異面外導(dǎo)熱性能的熱界面材料是目前的研究難點(diǎn),。
技術(shù)突破
該發(fā)明專利主要針對(duì)傳統(tǒng)熱界面材料存在面外導(dǎo)熱性能差等問題,，研究表面活性劑、纖維素對(duì)碳納米管的取向效果的影響,，通過冰模板法和冷凍干燥等工藝構(gòu)筑垂直取向的高導(dǎo)熱碳納米管氣凝膠骨架,，結(jié)合有機(jī)硅填料獲得高面外導(dǎo)熱性能的復(fù)合墊片。
1.作用原理：自然狀態(tài)下,，碳納米管易于團(tuán)聚且難以分散,，在特定表面活性劑的作用下，碳納米管可以穩(wěn)定分散在去離子水中,，與纖維素形成穩(wěn)定的碳納米管/纖維素分散液,，在垂直梯度的溫差下，冰晶沿著溫度梯度垂直生長(zhǎng)同時(shí)將碳納米管/纖維素?cái)D出使其垂直排列,，冷凍干燥后即得到垂直方向上定向排列的高導(dǎo)熱碳納米管氣凝膠骨架,，再真空澆鑄有機(jī)硅樹脂，得到面外高導(dǎo)熱碳納米管硅橡膠墊片,。
2.有益效果：本發(fā)明制備的面外高導(dǎo)熱碳納米管/硅橡膠復(fù)合墊片制備簡(jiǎn)單,、條件溫和，在表面活性劑和纖維素的共同作用下,，改善了碳納米管的取向效果,，構(gòu)筑了更多的面外導(dǎo)熱通路，進(jìn)而提高硅橡膠復(fù)合墊片的面外熱導(dǎo)率,，解決傳統(tǒng)導(dǎo)熱材料難以獲得高面外熱導(dǎo)率的問題,。
3.熱導(dǎo)率測(cè)試：根據(jù)下表可以看出，隨著碳納米管的填充量的增加,，熱導(dǎo)率逐漸增加,，當(dāng)碳納米管的填充量為80wt%，碳納米管/硅橡膠復(fù)合墊片的熱導(dǎo)率可以提升至30.93 W/(m·K）,。實(shí)施例1相比對(duì)比例1,，熱導(dǎo)率提升了380.9%，相比對(duì)比例2,，熱導(dǎo)率提升了914.3%,，說(shuō)明表面活性劑和纖維素的同時(shí)引入可以改善碳納米管的團(tuán)聚現(xiàn)象和提高冰模板法的對(duì)碳納米管的取向效果。
熱導(dǎo)率測(cè)試結(jié)果
關(guān)于捷邦精密
捷邦精密科技股份有限公司（簡(jiǎn)稱“捷邦科技”）是高度定制化的精密功能件和結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)服務(wù)商,，能夠?yàn)榭蛻籼峁┌óa(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā),、材料選型驗(yàn)證、模具設(shè)計(jì),、試制,、測(cè)試、量產(chǎn)等一系列服務(wù)。
公司精密功能件和結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品品類已從防護(hù)類功能件產(chǎn)品經(jīng)傳統(tǒng)精密功能件過渡,，開拓至柔性復(fù)合精密功能件和金屬精密功能結(jié)構(gòu)件,，產(chǎn)品主要應(yīng)用于平板電腦、筆記本電腦,、智能家居,、3D打印、無(wú)人機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域,；同時(shí)公司也向新材料領(lǐng)域延伸,，開發(fā)出在力學(xué)、導(dǎo)電等方面有相對(duì)優(yōu)勢(shì)的碳納米管產(chǎn)品,，產(chǎn)品主要應(yīng)用于鋰電池領(lǐng)域,。
經(jīng)過多年的積累，公司憑借強(qiáng)大的研發(fā)設(shè)計(jì)能力,，可靠的產(chǎn)品品質(zhì),、完善的客戶服務(wù)體系、靈活快速的響應(yīng)能力獲得了蘋果,、谷歌,、SONOS等知名終端品牌廠商的合格供應(yīng)商認(rèn)證。
參考來(lái)源：
國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局,，捷邦精密官網(wǎng)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/輕言）
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