[发明专利]高性能导热界面材料及其制备方法

说明书

高性能导热界面材料及其制备方法涉及新材料领域。高性能导热界面材料，为碳纤维膜片，所述碳纤维膜片由呈条状的碳纤维膜结构自内向外逐层卷曲缠绕而成；所述碳纤维膜结构内含有碳材料，所述碳材料是碳纤维、碳纳米管、碳纳米线、石墨烯、氧化石墨烯中的至少一种，所述碳材料沿碳纤维膜结构缠绕时缠绕轴的轴向排布。本专利通过碳纤维膜结构自内向外逐层卷曲缠绕，使原本排布方向平行于碳纤维膜结构的碳纤维，也就是碳纤维平行于被连接器件，变成了排布方向垂直于碳纤维膜片，也就是碳纤维垂直于被连接器件，从而大大的提高了导热效果。

技术领域

本发明涉及新材料领域，具体导热界面材料。

背景技术

导热界面材料是一种普遍用于IC封装和电子散热的材料，主要用于填补两种材料接触时产生的微空隙和凸凹不平的表面，减小热阻，提高器件的散热性能。

导热界面材料通常内含有导热粉体、碳材料，而导热粉体的成分、碳材料的排布方向均会影响导热界面材料的导热性能。因此，非常有必要通过优化导热粉体的成分或优化碳材料的排布方向来提高导热界面材料的导热性能。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高性能导热界面材料，该材料具有导热性能好的特点。

本发明的目的还在于，提供该高性能导热界面材料的制备方法，以用于制备该高性能导热界面材料。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

高性能导热界面材料，为碳纤维膜片，其特征在于，所述碳纤维膜片由呈条状或者片状的碳纤维膜结构自内向外逐层卷曲缠绕而成；

所述碳纤维膜结构内含有碳材料，所述碳材料是碳纤维、碳纳米管、碳纳米线、石墨烯、氧化石墨烯中的至少一种，所述碳材料沿碳纤维膜结构缠绕时缠绕轴的轴向排布。

注意这里的轴向排布并不要求一定是平行于轴向，可以与轴向有一定的夹角。而且这里的轴向排布也并不要求全部轴向排布，因生产工艺问题目前也不可能做到全部轴向排布，而是指大部分轴向排布。本专利的创造性并不在于使碳纤维大部分沿碳纤维膜结构缠绕时缠绕轴的轴向排布，而是，通过碳纤维膜结构自内向外逐层卷曲缠绕，使原本排布方向平行于碳纤维膜结构的碳纤维，也就是碳纤维平行于被连接器件，变成了排布方向垂直于碳纤维膜片，也就是碳纤维垂直于被连接器件，从而大大的提高了导热效果。

所述碳纤维膜结构包括如下重量百分比的原料：液体硅胶13-20份、氮化物导热粉体11-20份，金属导热粉体27-35份、金属氧化物导热粉体7-13份、碳材料20-30份、含烯基硅氧烷0.1-0.5份。

优选，所述氮化物导热粉体包括氮化硼、氮化铝中的至少一种。

优选，所述氮化铝的平均粒径为0.5-120微米。

进一步优选，所述氮化铝由平均粒径为0.5-2微米的氮化铝和平均粒径为90-120微米的氮化铝组成。

优选，所述金属导热粉体包括铜粉、铝粉、银粉、铁粉中的至少一种。

进一步优选，所述金属粉体由平均粒径为1-10微米的金属粉体和平均粒径为30-50微米的金属粉体组成。

再进一步优选，所述1-10微米金属粉体和30-50微米金属粉体的重量比为(0.8-1.2)：1。

优选，所述金属氧化物导热粉体的分子式为M_xO_y，其中M选自Zn、Cu、Al、Ag、Ni、Fe、Mg中的一种，x为1-2，y为1-3。

进一步优选，所述金属氧化物导热粉体的平均粒径为400-800nm。

优选，所述碳纤维的平均长度为50～250微米。

进一步优选，所述碳纤维的平均长度为150微米。