[发明专利]导热复合材料

说明书

本发明提供了一种通过将导热填料分散于基体中所获得的导热复合材料。所述导热填料为包含氮化硼颗粒和氮化铝颗粒的混合物，所述氮化硼颗粒的平均粒径为10μm至100μm，所述氮化铝颗粒的平均粒径为氮化硼颗粒的平均粒径的1/100至1/2；相对于氮化硼颗粒和氮化铝颗粒的总量，氮化硼颗粒的含量为60体积％至90体积％；相对于复合材料的总量，导热填料的含量为80体积％至95体积％，以及复合材料的孔隙率为10体积％以下。

技术领域

本发明涉及一种通过将导热填料分散于基体中所获得的导热复合材料。

背景技术

已知氮化硼是具有高热导率的高度绝缘材料，并且已经开发了其中在基体中分散氮化硼颗粒作为导热填料的各种导热复合材料。例如，在日本未经审查的专利申请公开号2010-260225(JP 2010-260225A)中公开了一种导热成型体，其通过在层合方向上切割有机硅层合体获得，所述有机硅层合体包含具有不同平均粒径的两种类型氮化硼粉末作为导热填料。

另外，已经开发了通过组合包括氧化铝、氮化铝、氧化硅、氮化硅、金刚石、石墨等的其他导热材料颗粒与氮化硼颗粒所获得的导热复合材料。例如，日本未经审查的专利申请公开号2011-184507(JP 2011-184507A)公开了一种树脂组合物，其包含高度导热填料，所述高度导热填料包括：(A)平均粒径为30μm至49μm并且平均球形度为0.85以上的氧化铝，(B)平均粒径为2μm至8μm、石墨化指数为2.0至7.0并且粉末X-射线衍射中(002)面与(100)面之间的峰强度比I(002)/I(001)为6至18的氮化硼，和(C)平均粒径为0.1μm至3μm的氮化铝，并且其中按体积比计(A)/(B)之比为80/20至70/30，以及按体积比计(A)+(B)的总体积(A+B)与(C)之间的比率(A+B)/(C)为95/5至75/25。

另外，日本未经审查的专利申请公开号2012-201106(JP 2012-201106A)公开了(i)一种导热成型体，其通过在层合方向上切割有机硅层合体获得，在有机硅层合体中层合有包含40体积％至70体积％导热填料的有机硅树脂复合物，所述导热填料包含平均粒径为20μm至50μm的六方氮化硼粉末(A)和平均粒径为0.5μm至5μm的氧化铝粉末(B)，并且按体积比计(A)：(B)的混合比为7:3至9:1，和(ii)一种导热成型体，其通过在层合方向上切割有机硅层合体获得，在有机硅层合体中层合有包含40体积％至70体积％导热填料的有机硅树脂复合物，所述导热填料包含平均粒径为20μm至50μm的六方氮化硼粉末(A)和平均粒径为0.5μm至5μm的氮化铝粉末(B)，并且按体积比计(A)：(B)的混合比为7:3至9:1。

然而，在相关技术的这类导热复合材料中，导热性的提高是有限的，不一定能获得足够的导热性。

发明内容

本发明提供了一种具有优异的导热性的导热复合材料。

为了实现上述目的，本发明人已进行了广泛的研究，结果发现，当使用具有特定平均粒径的氮化硼颗粒和氮化铝颗粒作为导热填料时，它们将以特定的混合比分散于基体中使得获得比在相关技术中更高的特定填料填充比，并且所得复合材料的孔隙率低于特定孔隙率，出人意料地，由于所述氮化硼颗粒与所述氮化铝颗粒之间的协同效应，获得了与单独使用它们时相比具有更高导热性的复合材料，由此完成了本发明。

本发明的一个方面涉及一种导热复合材料，其包含基体和在基体中的导热填料。所述导热填料为包含氮化硼颗粒和氮化铝颗粒的混合物，所述氮化硼颗粒的平均粒径为10μm至100μm，所述氮化铝颗粒的平均粒径为氮化硼颗粒的平均粒径的1/100至1/2。相对于氮化硼颗粒和氮化铝颗粒的总量，氮化硼颗粒的含量为60体积％至90体积％。相对于复合材料的总量，导热填料的含量为80体积％至95体积％。复合材料的孔隙率为10体积％以下。

相对于氮化硼颗粒和氮化铝颗粒的总量，氮化硼颗粒的含量可以为70体积％至90体积％。相对于复合材料的总量，导热填料的含量可以为85体积％至95体积％。