超低热阻导热硅脂的制备及可靠性研究

以二甲基硅油和苯基硅油为基体树脂,氧化铝、氮化硼、纳米碳酸钙、氧化锌和气相白炭黑等为填料,制备了一种超低热阻高导热硅脂,并对其导热性能、介电性能和可靠性进行了研究。研究结果表明:(1)使用改性偶联剂处理导热填料并添加稳定剂,能有效改善导热硅脂油粉分离的现象,使导热硅脂可以保持与界面的良好接触,从而保持良好的导热性能。(2)黏度研究表明,在冷热冲击和“双85”条件下,导热硅脂的黏度较起始黏度有所降低,黏度随老化时间的变化不明显,整体维持在较为稳定的水平。(3)热阻分析表明,导热硅脂的热阻在高温老化后能保持相对稳定。随着冷热冲击循环次数的增加,热阻逐渐增加;在“双85”条件下,导热硅脂的热阻随着老化时间先升高后降低,在老化250h后热阻达到最大值。(4)在相同老化时间下,随着温度的升高,导热硅脂的热导率变化趋势均呈现出先增加后降低的趋势。随着老化时间的延长,热导率呈现出明显的下降趋势,说明冷热冲击和“双85”对导热硅脂的热导率都有明显的影响。(5)制备的导热硅脂具有超低的热阻,经过环境老化后能保持膏状,最大热阻处于较低的水平,具有较好的导热性能,可满足电子电器产品要求。

超低热阻触变型导热硅脂的制备与性能研究

以聚二甲基硅氧烷、不同粒径的球形氧化铝以及偶联剂等为原料制备导热硅脂,探讨了不同的填料复配比例、不同粒径分布以及粉体改性加工工艺对导热硅脂基本性能与老化等性能的影响。采用黏度为100 mPa·s和500 mPa·s搭配的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物,不同粒径的球形氧化铝的搭配以及粉体改性工艺,并对大粒径粉体进行筛除卡断处理,使其粒径分布集中,选择粒径分布窄的球形氧化铝作为导热绝缘填料,在兼具良好流淌特性的前提下,提升硅油与填料的质量比至1∶14.14,制得热导率3.23 W/(m·K),热阻低至0.083℃·cm^(2)/W的触变型导热硅脂。该导热硅脂黏度低,流变性能好,满足印刷工艺要求的同时,具有渗油率低及抗垂流开裂特性,且其经过高温老化、高温高湿老化以及冷热循化冲击老化1000 h后热阻增加小于5%,满足长期使用的可靠性要求。