[发明专利]一种基于泡沫金属的三维骨架结构的致密导热硅胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了基于泡沫金属的三维骨架结构的致密导热硅胶复合材料，由泡沫金属和如下重量份的组分制备而成：粉体40～200份、双组分硅油8～20份、抑制剂0.08～0.3份和催化剂0.05～0.15份；还公开了该材料的制备方法，包括：以粉体和硅油为原料制备硅胶浆料；在泡沫金属的上表面和下表面涂覆所述硅胶浆料，经压延成片和烘烤。本发明的复合材料结构致密优良、散热性能好、机械强度高、且柔性好，本发明的制备方法，使复合硅胶浆料能分散进入泡沫金属的孔隙中，形成致密的三维骨架结构，既不影响其导热性能，又能提高其面方向热扩散速率，还增强了材料的机械性能，且制备工艺简单易操作，对环境无污染，可大批量生产。

技术领域

本发明涉及功能材料加工技术领域，具体涉及一种基于泡沫金属的三维骨架结构的致密导热硅胶复合材料及其制备方法。

背景技术

现今信息技术的飞速发展，电子设备越来越薄，运行速度也越来越快。散热问题可能发生在电子设备的任何部位，从而影响其正常工作甚至死机。应用导热硅胶复合材料在这些部件上可以把多余的热量有效地导出或传导至外部。热量从器件传导到金属外壳或扩散板上，使芯片不至于过热，且表层热量沿竖直方向扩散均匀，避免热源温度过高，从而能提高发热电子组件的效率和使用寿命。

现在广泛使用的纯导热粉体/硅胶复合材料，它们的柔性特征使其能够用于覆盖各种不平整的表面，但在使用过程中，硅胶复合材料易发生软化、蠕变、应力松弛等现象，机械强度也会下降，密封的压力就会因此而降低。而且，现今硅胶复合材料主要是使表层热量沿竖直方向传热，但现在电子设备的小型化发展，对硅胶复合材料的厚度要求也越来越高，单纯的竖直传热已经达不到要求。此外，现今类似的泡沫金属增强的导热垫片，使用的方法都容易存在填充不均匀，或者使成型材料存在气孔或者产生分层脱落的现象，难以形成致密的结构，造成材料的整体机械性能差。

发明内容

本发明要解决的问题是克服现有技术的缺陷，提供一种结构致密优良、散热性能好、机械强度高、且柔性好的基于泡沫金属的三维骨架结构的致密导热硅胶复合材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出如下技术方案：

一种基于泡沫金属的三维骨架结构的致密导热硅胶复合材料的制备方法，由泡沫金属和以下重量份比例的组分制备而成：粉体40～200份、双组分硅油8～20份、抑制剂0.08～0.3份、催化剂0.05～0.15份。

优选地，所述粉体为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、石墨烯中的一种或两种以上；

所述双组分硅油硅油为包括乙烯基硅油和含氢硅油的混合物，且按质量比计，所述硅油中，乙烯基硅油:含氢硅油为1:1～1.5；

优选地，所述抑制剂为马来酸酯、富马酸酯、炔类化合物和含氮、含磷和含硫的有机化合物中的一种或多种；主要用于抑制延缓两种组分硅油的固化反应，不至于太快固化，而对粉体填充造成影响，优选这些抑制剂具有更好的效果。

所述催化剂为有机锡如二丁基二月桂酸锡、辛酸亚锡以及铂-乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、铂-1,3-二乙烯-1,3-二苯基-1,3二甲基二硅氧烷络合物、铂-1,3二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物中的一种或多种；

作为一个总的发明构思，还提供一种基于泡沫金属的三维骨架结构的致密导热硅胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、以粉体和双组分硅油为原料制备硅胶浆料；

S2、在泡沫金属的上表面和下表面涂覆所述硅胶浆料，经压延成片和烘烤，即得。

优选地，步骤S1中包括：在搅拌条件下，将粉体分多次加入到混合了抑制剂的双组分硅油中，经搅拌60～100 min后，进行真空抽气除泡，再加入催化剂，继续搅拌10～20min，然后将所得混合浆料进行真空抽气除泡，得到硅胶浆料。当浆料基本搅拌均匀，加入催化剂中和抑制剂，以加快反应进行。