專利名稱：高導(dǎo)熱絕緣硅脂及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高導(dǎo)熱絕緣硅脂及其制造方法，屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有效去除電子設(shè)備產(chǎn)生的熱量，關(guān)系到產(chǎn)品的可靠性和壽命。目前電子產(chǎn)品呈密集化，小型化發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)對(duì)散熱或?qū)峤^緣問(wèn)題提出了更高的要求。另一方面，導(dǎo)熱絕緣硅脂的應(yīng)用，能夠把元器件特別是大功率器件產(chǎn)生的熱量通過(guò)散熱體傳到周?chē)h(huán)境中，從而提高了電力電子產(chǎn)品密集化，小型化的發(fā)展。因此導(dǎo)熱絕緣硅脂廣泛的應(yīng)用于航天、航空、通信、以及電力電子等領(lǐng)域中需要傳熱和散熱的部位，例如各種電子產(chǎn)品、功率管、可控硅、電熱堆、變頻器、專用電源、穩(wěn)壓電源、散熱設(shè)施之間的接觸面。同時(shí)也適用于微波通訊、微波傳輸設(shè)備、微波專用電源等各種微波器件的表面涂覆，亦可作為晶體管和半導(dǎo)體晶體管的傳熱絕緣填充材料，提高晶體管合格率。
通常的導(dǎo)熱硅脂是由氣相法制備的白碳黑機(jī)械混合甲基硅油或者二甲基硅油而成，作為無(wú)機(jī)填料除了白碳黑外還有Al2O3，SiC，BN等。該方法制備的導(dǎo)熱硅脂熱導(dǎo)率相對(duì)較低，一般只有0.6-0.9W/m.k，產(chǎn)品性能相對(duì)較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高導(dǎo)熱絕緣硅脂及其制造方法。
本發(fā)明的上述目的是采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的該發(fā)明基于獨(dú)特的、采用平均顆粒尺寸不同的、又同時(shí)具有高熱導(dǎo)率和高絕緣特性的混合氮化鋁粉體為填料，混合后氮化鋁填料加入有機(jī)硅油中，經(jīng)過(guò)球磨混合均勻并經(jīng)過(guò)真空攪拌除氣后制備成均質(zhì)灰色膏狀物，所述膏狀物中，甲基硅油的體積百分比為30-60％。
所述混合氮化鋁粉體填料的平均顆粒尺寸至少為兩種，例如大顆粒為12μm，小顆粒為1.5μm.。
所述混合氮化鋁粉體填料的平均顆粒尺寸為三種時(shí)，可選擇介于大、小顆粒之間的平均尺寸，例如4μm。
所述混合氮化鋁粉體填料的平均顆粒尺寸為三種時(shí)，可選擇介于大、小顆粒之間的平均尺寸，例如4μm。
本發(fā)明基于獨(dú)特的、采用平均顆粒尺寸不同的、又同時(shí)具有高熱導(dǎo)率和高絕緣特性的氮化鋁粉體為填料。將混合后氮化鋁填料加入到一定數(shù)量的甲基硅油中，經(jīng)過(guò)球磨混合均勻并經(jīng)過(guò)真空攪拌除氣后制備成均質(zhì)灰色膏狀物。按以上配方要求，稱量好相應(yīng)的無(wú)機(jī)填料加入球磨機(jī)，然后加入甲基硅油，采用氧化鋯球石為介質(zhì)高速球磨2小時(shí)制成半成品導(dǎo)熱硅脂。半成品導(dǎo)熱硅脂經(jīng)過(guò)真空攪拌處理，真空度-0.1MPa，攪拌速度10轉(zhuǎn)/分鐘。處理后的導(dǎo)熱硅脂即可作為成品使用。
由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，從而具有如下特色與創(chuàng)新點(diǎn)1.采用不同平均顆粒尺寸的氮化鋁粉料(例如三種)為無(wú)機(jī)填料制備的高導(dǎo)熱絕緣硅脂熱導(dǎo)率高達(dá)3.0W/m.k以上，是普通硅脂的3倍以上。該產(chǎn)品既具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性，又有優(yōu)異的電絕緣性，同時(shí)具有低油離度(趨向于零)。產(chǎn)品其他性能優(yōu)異。
2.該導(dǎo)熱絕緣硅脂制作方法簡(jiǎn)單，是電器功率元件不可缺少的輔助散熱劑，能夠延長(zhǎng)電子元器件的使用壽命，提高工作穩(wěn)定性和可靠性。
表一為本發(fā)明具體要求和配比一覽表表二為本發(fā)明方法制備的高熱導(dǎo)絕緣硅脂性能表具體實(shí)施方式
以下結(jié)合表一及表二和具體實(shí)施方式
詳述本發(fā)明實(shí)施方式一該發(fā)明基于獨(dú)特的、采用平均顆粒尺寸不同的、又同時(shí)具有高熱導(dǎo)率和高絕緣特性的混合氮化鋁粉體為填料，混合后氮化鋁填料加入有機(jī)硅油中，經(jīng)過(guò)球磨混合均勻并經(jīng)過(guò)真空攪拌除氣后制備成均質(zhì)灰色膏狀物，所述膏狀物中，甲基硅油的體積百分比為30％。
所述混合氮化鋁粉體填料的平均顆粒尺寸至少為兩種，大顆粒為12μm，體積百分比為35％，余量為小顆粒，平均顆粒尺寸為1.5μm。
實(shí)施方式二
其它同實(shí)施方式一，所述混合氮化鋁粉體填料的平均顆粒尺寸為三種時(shí)，可選擇介于大、小顆粒之間的平均尺寸，例如4μm。
實(shí)施方式三其它同實(shí)施方式一，但所述膏狀物中，甲基硅油的體積百分比為60％。
實(shí)施方式四其它同實(shí)施方式一，但所述膏狀物中，甲基硅油的體積百分比為50％。
實(shí)施方式四其它同實(shí)施方式二，但所述膏狀物中，甲基硅油的體積百分比為50％。
實(shí)施方式五高導(dǎo)熱絕緣導(dǎo)熱硅脂的制法按實(shí)施方式一的配方要求，稱量好相應(yīng)的無(wú)機(jī)填料加入球磨機(jī)，然后加入甲基硅油，采用氧化鋯球石為介質(zhì)高速球磨2小時(shí)制成半成品導(dǎo)熱硅脂。半成品導(dǎo)熱硅脂經(jīng)過(guò)真空攪拌處理，真空度-0.1MPa，攪拌速度10轉(zhuǎn)/分鐘。
實(shí)施方式六高導(dǎo)熱絕緣導(dǎo)熱硅脂的制法按實(shí)施方式二的配方要求，稱量好相應(yīng)的無(wú)機(jī)填料加入球磨機(jī)，然后加入甲基硅油，采用氧化鋯球石為介質(zhì)高速球磨1小時(shí)制成半成品導(dǎo)熱硅脂。半成品導(dǎo)熱硅脂經(jīng)過(guò)真空攪拌處理，真空度-0.05MPa，攪拌速度30轉(zhuǎn)/分鐘。
實(shí)施方式七高導(dǎo)熱絕緣導(dǎo)熱硅脂的制法按實(shí)施方式三的配方要求，稱量好相應(yīng)的無(wú)機(jī)填料加入球磨機(jī)，然后加入甲基硅油，采用氧化鋯球石為介質(zhì)高速球磨3小時(shí)制成半成品導(dǎo)熱硅脂。半成品導(dǎo)熱硅脂經(jīng)過(guò)真空攪拌處理，真空度-0.1MPa，攪拌速度10轉(zhuǎn)/分鐘。
采用以上方法制備的高熱導(dǎo)絕緣硅脂性能見(jiàn)表2。導(dǎo)熱系數(shù)均≥3.0W/m.k。
表1

表2

權(quán)利要求
1.一種特征在于高熱導(dǎo)率(≥3.0w/m.k)、高絕緣特性的導(dǎo)熱硅脂，由平均顆粒尺寸不同的、又同時(shí)具有高熱導(dǎo)率和高絕緣特性的混合氮化鋁粉體為填料，混合后的氮化鋁填料加入有機(jī)硅油中，經(jīng)過(guò)球磨混合均勻并經(jīng)過(guò)真空攪拌除氣后制備成均質(zhì)灰色膏狀物，所述膏狀物中，甲基硅油的體積百分比為30-60％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特征在于高熱導(dǎo)率(≥3.0w/m.k)、高絕緣特性的導(dǎo)熱硅脂，所述混合氮化鋁粉體填料的平均顆粒尺寸至少為兩種，大顆粒為12μm，小顆粒為1.5μm.，大顆粒體積百分比為35％，余量為小顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種特征在于高熱導(dǎo)率(≥3.0w/m.k)、高絕緣特性的導(dǎo)熱硅脂，所述混合氮化鋁粉體填料的平均顆粒尺寸為三種，第三種介于大、小顆粒之間的平均尺寸為4μm，大、中、小顆粒體積分別為35％、10％及5％，甲基硅油的體積百分比為50％。
4.一種特征在于高熱導(dǎo)率(≥3.0w/m.k)、高絕緣特性的導(dǎo)熱硅脂的制造方法，采用平均顆粒尺寸不同的、又同時(shí)具有高熱導(dǎo)率和高絕緣特性的氮化鋁粉體為填料，將混合后氮化鋁填料加入到體積百分比為30-60％的甲基硅油中，經(jīng)過(guò)球磨混合均勻并經(jīng)過(guò)真空攪拌除氣后制備成均質(zhì)灰色膏狀物，具體是按計(jì)量配方要求，稱量好相應(yīng)的無(wú)機(jī)填料加入球磨機(jī)，然后加入甲基硅油，采用氧化鋯球石為介質(zhì)高速球磨1-3小時(shí)制成半成品導(dǎo)熱硅脂，半成品導(dǎo)熱硅脂經(jīng)過(guò)真空攪拌處理，真空度005-0.2MPa，攪拌速度10-30轉(zhuǎn)/分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種特征在于高熱導(dǎo)率(≥3.0w/m.k)、高絕緣特性的導(dǎo)熱硅脂的制造方法，其特征在于采用氧化鋯球石為介質(zhì)高速球磨2小時(shí)制成半成品導(dǎo)熱硅脂，半成品導(dǎo)熱硅脂經(jīng)過(guò)真空攪拌處理，真空度-0.1MPa，攪拌速度10轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種特征在于高導(dǎo)熱率(≥3.0w/m.k)絕緣硅脂，由平均顆粒尺寸不同的、又同時(shí)具有高熱導(dǎo)率和高絕緣特性的混合氮化鋁粉體為填料，混合后的氮化鋁填料加入甲基硅油中，經(jīng)過(guò)球磨混合均勻并經(jīng)過(guò)真空攪拌除氣后制備成均質(zhì)灰色膏狀物，所述膏狀物中，甲基硅油的體積百分比為30－60％。所述混合氮化鋁粉體填料的平均顆粒尺寸至少為兩種，大顆粒為12μm，小顆粒為1.5μm.，大、小顆粒體積百分比分別為35％及5％，余量為甲基硅油的體積百分比。
文檔編號(hào)C09K5/00GK1534690SQ03114099
公開(kāi)日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2003年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月2日
發(fā)明者周和平, 吳崇雋, 黨桂彬, 劉志輝 申請(qǐng)人:珠海粵科清華電子陶瓷有限公司