[发明专利]一种液态金属固液耦合式多层热界面材料及其制备方法

权利要求书

1.一种液态金属固液耦合式多层热界面材料，包括：

液体材料层及固体材料层，所述固体材料层的上、下表面采取网格结构设计并接触设置所述液体材料层，其中，所述网格结构的网格形状为正方形，正方形边长为50-1000μm，网格深度为1-10μm；

所述液体材料层包括由镓基N元合金与微纳米填充颗粒混合所形成的复合材料，其中，所述镓基N元合金包括镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金中的至少一种，所述微纳米填充颗粒包括银粉、铜粉、锌粉、铋粉、银包铜、氮化铝、氮化硼、石墨烯、碳纳米管、金刚石中的至少一种， N为大于等于2的整数；

所述固体材料层包括铜、银、铟、镓、锡、铋、锌中的至少一种；

其中，液体材料的选择需包含固体材料中的至少一种元素；

其中，所述液体材料层的熔点小于30℃，热导率大于15W/m•K；所述固体材料层的熔点高于50℃，热导率大于50W/m•K；所述液体材料层的厚度为10-200μm，所述固体材料层的厚度为50-1000μm。

2.根据权利要求1所述的液态金属固液耦合式多层热界面材料，其中，所述微纳米填充颗粒的填充的体积分数为1-50%。

3.根据权利要求1所述的液态金属固液耦合式多层热界面材料，其中，所述微纳米填充颗粒的直径范围为10 nm-100 μm。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述的液态金属固液耦合式多层热界面材料的制备方法，包括：

去除微纳米填充颗粒表面的氧化物薄膜，得到纯净的微纳米填充颗粒；

将所述纯净的微纳米填充颗粒与镓基N元合金充分混合，得到液体复合材料；

将固体材料高温热压成带有网格状结构的均匀薄片并切割为预设尺寸，得到固体材料层，其中，所述网格状结构的网格形状为正方形，正方形边长为50-1000μm，网格深度为1-10μm；

在所述固体材料层的上下表面采用丝网印刷方法均匀涂抹所述液体复合材料，以形成液体材料层；

其中，所述镓基N元合金包括镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金中的至少一种，所述微纳米填充颗粒包括银粉、铜粉、锌粉、铋粉、银包铜、氮化铝、氮化硼、石墨烯、碳纳米管、金刚石中的至少一种， N为大于等于2的整数；所述固体材料层包括铜、银、铟、镓、锡、铋、锌中的至少一种；

其中，液体材料的选择需包含固体材料中的至少一种元素；

其中，所述液体材料层的熔点小于30℃，热导率大于15W/m•K；所述固体材料层的熔点高于50℃，热导率大于50W/m•K；所述液体材料层的厚度为10-200μm，所述固体材料层的厚度为50-1000μm。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述去除微纳米填充颗粒表面的氧化物薄膜包括：

利用还原性气体加热烘干以去除所述微纳米填充颗粒表面的氧化物薄膜。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述还原性气体包括氢气、甲烷、一氧化碳、一氧化硫、硫化氢中的至少一种。