[发明专利]一种热界面材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种热界面材料及其制备方法，其中热界面材料用于将热源产生的热量传递至散热器，所述热界面材料包括基底材料层、第一接触层、第二接触层和掺杂材料。基底材料层采用正热膨胀系数材料或负热膨胀系数材料制成，第一接触层覆盖于基底材料层的一面并与热源接触；第二接触层覆盖于基底材料层的另一面并与散热器接触；掺杂材料的热膨胀系数与基底材料层的热膨胀系数相反，且掺杂材料的浓度由基底材料层的中心面分别向第一接触层、第二接触层呈预设梯度递增。本发明中掺杂材料的浓度呈预设梯度递增，保证热界面材料中有机物和导热颗粒的热形变差异小，避免有机物和导热颗粒发生剥离形成孔洞导致热传导能力下降，保证热界面材料性能稳定。

技术领域

本发明涉及散热材料技术领域，尤其涉及一种用于散热器的热界面材料及其制备方法。

背景技术

目前的热界面材料主要采用导热硅脂，导热硅脂俗称散热膏，导热硅脂以有机硅酮为主要原料，添加耐热、导热性能优异的颗粒材料，制成的导热型有机硅脂状复合物，用于功率放大器、晶体管、电子管、CPU等电子元器件的导热及散热，从而保证电子仪器、仪表等的电气性能的稳定。

但是导热硅脂导热颗粒的热膨胀系数小，有机物的热膨胀系数大，有机物和导热颗粒的热形变差异大，导致在使用过程中两者之间因剥离内部形成众多空隙或孔洞，复合材料的热量传导能力下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于的热界面材料及其制备方法，以解决现有技术中导热硅脂导热颗粒的热膨胀系数小，有机物的热膨胀系数大，有机物和导热颗粒的热形变差异大，导致在使用过程中两者之间因剥离内部形成众多空隙或孔洞，复合材料的热量传导能力下降的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于散热器的热界面材料，所述热界面材料包括：

基底材料层，采用正热膨胀系数材料或负热膨胀系数材料制成；

第一接触层，覆盖于基底材料层的一面并与热源接触；

第二接触层，覆盖于基底材料层的另一面并与散热器接触；

掺杂材料，混合于基底材料层中，掺杂材料的热膨胀系数与基底材料层的热膨胀系数的数值相反，且掺杂材料的浓度由基底材料层的中心面分别向第一接触层、第二接触层呈预设梯度递增。

作为本发明的进一步改进，所述基底材料层采用有机材料制成，包括硅烷、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂中的一种或多种。

作为本发明的进一步改进，所述掺杂材料包括锰三相合金、反钙钛矿、硅酸盐、钨酸盐、钼酸盐、理霞石、钒酸锆、钨酸锆中的一种或多种。

作为本发明的进一步改进，所述掺杂材料的浓度的递增区间为(0％,50％]。

作为本发明的进一步改进，所述第一接触层与所述第二接触层的厚度范围均为0.1微米至4.0微米。

作为本发明的进一步改进，所述基底材料层的厚度范围为1.0微米至200.0微米。

作为本发明的进一步改进，所述热界面材料还包括均匀混合于所述基底材料层中的导热材料，所述导热材料包括氮化铝、氮化硅、碳化硅中的一种或多种。

作为本发明的进一步改进，所述基底材料层中还添加有固化剂，所述固化剂与所述基底材料层的质量比范围为1:1.1至1:1.4。

作为本发明的进一步改进，所述基底材料层中还添加有表面张力调节剂，所述表面张力调节剂的质量百分比范围为0.5％至6％。

为了解决上述问题，本发明还提供一种热界面材料的制备方法，其包括如下步骤：

将所述基底材料等分为预设份数；

按照预设梯度浓度依次在每一份基底材料中加入掺杂材料；