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高导热、低热阻导热凝胶的制备

   2016-06-11 10370
导读

高导热、低热阻导热凝胶的制备。 1.导热填料体系(约占总重 85-92%) 目标: 实现≥4.0 W/(m·K)的高导热,同时保证加工性和流动性。 策略: 采用 “球形氧化铝 + 功能性高导热填料” 的复配体系


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高导热、低热阻导热凝胶的制备。

1.导热填料体系(约占总重 85-92%)
目标: 实现≥4.0 W/(m·K)的高导热,同时保证加工性和流动性。
策略: 采用 “球形氧化铝 + 功能性高导热填料” 的复配体系。
主要填料: 球形氧化铝(~70-80% of 填料总量): 作为基础骨架,粒径级配(如 5μm, 20μm, 45μm)以最大化堆积密度,降低热阻。
功能性高导热填料(~20-30% of 填料总量): 引入 氮化硼(BN)片晶 或 球形氧化镁(MgO)。BN是提升导热率的“利器”,其片状结构有助于在平面方向形成导热通路。MgO导热率高(~48 W/m·K)且成本低于氮化铝。为追求极致性能,可加入少量 氮化铝(AlN,注意水解稳定性) 或 金刚石粉,但成本会显著增加。
表面处理: 所有填料需用 特殊有机硅低聚物(CL1260) 进行表面改性。这能改善填料与树脂基体的界面相容性,降低界面热阻,同时提升固化后力学性能。
2.有机硅树脂基体体系(约占总重 8-15%)
目标: 提供固化前的施工性和固化后的力学性能。
策略: 使用 加成固化型(铂金催化)液体硅橡胶 体系。
基础聚合物: 高粘度乙烯基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)。 交联剂: 含氢硅油(Si-H交联剂)。
抑制剂: 使用可在室温下稳定、在升温时失效的抑制剂(如炔醇类、马来酸酯类),确保产品在储存和施工期间(室温)不固化,而在客户组装线烘烤时快速固化。
催化剂: 铂金催化剂(微量但关键)。
助剂体系 增粘剂: 添加少量特殊结构的硅树脂或MQ树脂,提供对PCB、芯片、散热器表面的初始粘附力,防止固化前位移。
流变调节剂: 气相二氧化硅(亲水型),用于调节触变性,确保在垂直面上不垂流,同时保证点胶或印刷顺滑。

 
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