[发明专利]一种氮化硼高导热垫片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氮化硼高导热垫片的制备方法，包括将有机硅胶、氮化硼和分散剂进行混合得到流延浆料；将流延浆料通过流延机进行流延，流延刮刀的高度为50‑200μm，通过设定的流延温度得到固化薄膜；提高流延刮刀的高度至100‑400μm，在所述固化薄膜表面继续对流延浆料进行流延得到复合材料前驱体；迭代上述步骤直到复合材料前驱体的厚度达到1‑2cm停止迭代得到最终复合材料前驱体，将最终复合材料前驱体沿着氮化硼面外方向切割成多个厚度为0.5‑2mm的氮化硼高导热垫片。本发明还提供了利用氮化硼高导热垫片的制备方法制备得到的氮化硼高导热垫片。

技术领域

本发明属于导热垫片领域，具体涉及一种氮化硼高导热垫片及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，大功率电子器件和高度集成的电子元件也朝着小型化、集成化和高功率化的进程发展；但是随之也出现了很多问题，比如余热。当设备在长时间的高工作负载下产生的热量越来越多，而无法有效去除时，设备的效率、使用寿命、可靠性和稳定性会受到严重影响。因此，有效的散热问题逐步成为影响设备性能等因素的关键所在。

聚合物由于具有重量轻、柔韧、成本低、易加工成型等优点，在现代电子产品的热管理方面广泛应用。然而，聚合物极低的本征热导率(0.5Wm^-1k^-1)直接应用在热管理材料中有很大的局限性，所以在聚合物基体中添加石墨烯、碳纤维、氮化硼等导热填料为目前的常用方法。

但是石墨烯和碳纤维等材料为导电材料在电子元器件中可能会发生漏电等情况造成设备短路。氮化硼材料因其具有高熔点、低密度和突出的抗热震性而被广泛应用于航天器、远程武器热防护系统的高温结构部件。而高度取向氮化硼材料由于片状氮化硼颗粒的高度定向排列而具有热、电、磁、力学性能各向异性显著等优良性能。且氮化硼为绝缘材料，同时氮化硼具备高导热的性能，所以氮化硼成为制备导热绝缘复合材料的热门材料。

如专利号为CN106273925A的中国专利公开了一种新型高导热绝缘垫片，采用多层复合结构，包括第一改性硅橡胶层、中间层、第二改性硅橡胶层；所述中间层是由树脂基复合材料压制成型制得，所述树脂基复合材料以重量份计包括：氮化硼粉末10-20份，氮化硼纳米片1-4份，胶黏剂2-8份，聚苯乙烯树脂50-85份；所述第一改性硅橡胶层和第二改性硅橡胶层的材料相同，均由以下重量份的材料固化制得：甲基乙烯基硅橡胶20-40份，甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶8-15份，球形纳米氮化铝1-3份，片状纳米氮化铝0.8-1.2份，桐油5-8份，交联剂1-2份，硫化剂0.5-0.8份。制备得到高导热绝缘垫片。但是二维材料氮化硼在面内方向的热导率为300W m^-1k^-1，而在面外方向只有30W m^-1k^-1。市面上的氮化硼导热垫片大多为共混而成不能将氮化硼有效的取向。

因此亟需制备一种取向好、热导率高的绝缘垫片。

发明内容

本发明提供了一种氮化硼高导热垫片的制备方法，该制备方法简单、高效，利用该制备方法能够制备出具有较高导热性，较好绝缘性，取向性好的导热垫片。

一种氮化硼高导热垫片的制备方法，包括：

步骤1：将有机硅胶、氮化硼和分散剂进行混合得到流延浆料；

步骤2：将所述流延浆料通过流延机进行流延，流延刮刀的高度为50-200μm，在流延温度为25-35℃下保温15-20min得到流体薄膜，然后将流延温度提升至70-85℃保温20-25min，使得所述流体薄膜固化为固化薄膜；

步骤3：提高流延刮刀的高度至100-400μm，在所述固化薄膜表面继续对流延浆料进行流延得到复合材料前驱体；

步骤4：迭代步骤2-步骤3，直到复合材料前驱体的厚度达到1-2cm停止迭代得到最终复合材料前驱体，将最终复合材料前驱体沿着氮化硼面外方向切割成多个厚度为0.5-2mm的氮化硼高导热垫片。