一種低密度導熱凝膠的制備及性能研究

陳永隆，劉光華，葉路斌，陳建軍

(廣州白云科技股份有限公司，廣東 廣州 510540)

伴隨新能源、消費電子、通訊等行業的飛速發展，電子元器件的使用也越來越多，特別是在新能源汽車、5G手機等電子電器之中[1-3]，這些設備在使用過程之中散發熱量比較大，出于對電子器件安全性以及穩定性的考慮，熱管理逐漸引起廣泛重視，熱界面材料(Thermal Interfacial Material，TIM)應運而生。熱界面材料主要是由導熱填料與高分子材料組成，可置于電子器件之間填補空隙，實現對于電子器件的有效散熱，主要包括：導熱硅脂、相變材料、導熱墊片和導熱凝膠。其中導熱凝膠多數以有機硅橡膠作為基體，氧化鋁和氫氧化鋁等粉體作為導熱填料，而導熱凝膠又主要可分為預固化與后固化，預固化導熱凝膠一般交聯密度極低類似于導熱硅脂，而后固化導熱凝膠則是類似于固化后的導熱墊片，但是可以靈活施工滿足各種點膠工工藝[4-6]。隨著許多電子設備逐漸走向高功率化、小型化、輕量化，對于導熱材料除了滿足優良的導熱性能與可靠的穩定性之外，對于要求導熱凝膠的密度盡可能降低，以減輕部件質量，降低損耗[7-9]。

本文以乙烯基硅油、含氫硅油、氫氧化鋁等原料制備了一種低密度導熱凝膠，考察了不同粉體添加量對于導熱系數的影響；以及不同硅氫比對于導熱凝膠力學性能以及滲油率的影響，并且研究了高溫老化下導熱凝膠力學性能與導熱性能的穩定性與可靠性。

1 實 驗

1.1 主要試驗原料及儀器

a，ω-乙烯基聚二甲基硅氧烷(乙烯基硅油黏度為分別為 2 000 mPa·s、1 000 mPa·s、500 mPa·s、300 mPa·s)，浙江潤禾有機硅新材料有限公司；……