[发明专利]一种导热垫片和液冷设备

说明书

本发明涉及导热材料技术领域，尤其是涉及一种导热垫片和液冷设备。本发明的导热垫片，按重量份数计，包括：硅胶18～28份、填料处理剂5～10份和导热填料65～75份；所述导热填料包括按重量份数计的如下组分：平均粒径为80～90μm的AlN粉末45～55份、平均粒径为75～85μm的Al₂O₃粉末10～15份、平均粒径为10～20μm的Al₂O₃粉末1～5份和平均粒径为35～45μm的MgO粉末5～10份。本发明的导热垫片同时兼具优异的导热性能的弹性，与冷却液具有优异的兼容性，可长期用于液冷设备中。

技术领域

本发明涉及导热材料技术领域，尤其是涉及一种导热垫片和液冷设备。

背景技术

导热垫片是填充发热器件和散热片或金属底座之间的空气间隙，它们的柔性、弹性特征使其能够用于覆盖非常不平整的表面。热量从分离器件或整个PCB传导到金属外壳或扩散板上，从而能提高发热电子组件的效率和使用寿命。

在垫片的使用中，压力和温度二者是相互制约的，随着温度的升高，在设备运转一段时间后，垫片材料发生软化、蠕变、应力松弛现象，机械强度也会下降，密封的压力降低。

目前，导热垫片多为有机硅氧烷作为基体或者为无硅基体，大部分的导热垫片与矿物油基的冷却液不兼容，长时间浸泡在矿物油基冷却液中会导致导热垫片硬化、弹性降低，最终在冷却液的冲刷作用下碎裂，丧失作用。另一部分可兼容的导热垫片，存在导热系数较低、导热性能无法满足散热需求的问题；或者，存在弹性较低、易发生脆性断裂、无法承受冷却液的冲刷的问题。目前，液冷设备中所需要的导热垫片的导热系数需要大于8W/(mK)，以达到良好的导热散热效果，且垫片需具有较好的弹性，以保障不会在压装到设备上时发生断裂。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种导热垫片，同时兼具优异的导热性能的弹性，与冷却液具有优异的兼容性，可长期用于液冷设备中。

本发明的第二目的在于提供一种液冷设备，包括如上所述的导热垫片。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种导热垫片，按重量份数计，包括：硅胶18～28份、填料处理剂5～10份和导热填料65～75份；

所述导热填料包括按重量份数计的如下组分：平均粒径为80～90μm的AlN粉末45～55份、平均粒径为75～85μm的Al₂O₃粉末10～15份、平均粒径为10～20μm的Al₂O₃粉末1～5份和平均粒径为35～45μm的MgO粉末5～10份。

进一步地，所述填料处理剂与所述导热填料的比值为8～13：100。

进一步地，所述硅胶的邵氏硬度(Shoer00)为10～60；所述硅胶的断裂伸长率≥600％。

进一步地，所述填料处理剂包括按重量份数计的如下组分：矿物油消泡剂20～40份、油性环氧树脂1～5份、毕克BYK-R605分散剂0.01～0.1份、硅氧烷5～10份、闪点提高剂0.03～0.08份和端羟基聚丁二烯0.02～0.06份。

进一步地，所述油性环氧树脂与所述毕克BYK-R605分散剂的质量比为220～330：1。

进一步地，所述矿物油消泡剂包括有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和聚醚改性硅消泡剂中的一种或多种。

进一步地，所述硅氧烷包括二甲基硅油、乙基三乙氧基硅烷和二异丁基二甲氧基硅烷中的一种或多种。

进一步地，所述闪点提高剂包括铈改性硅油闪点提高剂和/或煤油闪点提高剂。