如何制备高导热硅酮胶?

2024-04-19
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硅酮胶在电子行业得到广泛应用的关键前提是具有良好的导热性能。当前,提升硅酮胶导热性能仍以填充导热粉体为主。导热粉体的种类、颗粒大小、形状、表面特性等性质都是影响硅酮胶导热性能的关键因素。为了增强导热硅酮胶的导热性能,我们主要可以通过以下几个途径来达成目标:

一、导热粉体的超细微化

通过减小导热粉体的粒径至纳米级别,可以显著提升硅酮胶的导热性能。相较于微米级别的导热粉体,纳米级别的导热粉体更能增强硅酮胶的导热性能。研究表明,当导热粉体的粒径达到纳米级别时,其原子间距和结构将发生显著变化,从而极大提升其导热性能。例如,日本协和化学工业公司通过超细微化处理氧化镁,开发出导热系数超过50W/m·K的高纯度细微氧化镁,远超过氧化铝和氧化硅。同样,纳米级氮化铝的导热系数相比常规氮化铝也有显著提升。

二、导热粉体的高取向化

导热粉体在硅酮胶中的取向对于其导热性能至关重要。通过优化导热粉体在硅酮胶中的排列方式,使其形成与热流方向一致的导热网络,可以显著提高硅酮胶的导热性能。

三、导热粉体的表面改性

导热粉体的表面特性对其在硅酮胶中的分散性和与硅酮胶的结合力具有重要影响。通过对导热粉体进行表面改性,可以改善其在硅酮胶中的分散性,增强与硅酮胶的结合力,从而提高硅酮胶的导热性能。例如,对氧化铝进行表面处理后再填充到硅酮胶中,可以提高导热性能并降低粘度。

四、导热粉体的混合填充

将不同种类、粒径和形状的导热粉体进行混合填充,可以充分利用各种导热粉体的优点,形成协同效应,从而进一步提高硅酮胶的导热性能。

五、优化加工工艺

加工工艺对于硅酮胶的导热性能同样具有重要影响。通过优化加工工艺,如改进混合方式、调整加料顺序等,可以进一步提升硅酮胶的导热性能。例如,先将硅酮胶与小粒径氧化铝混合,再与大粒径氧化铝共混,可以获得更好的导热性能。

综上所述,通过导热粉体的超细微化、高取向化、表面改性、混合填充以及优化加工工艺等途径,我们可以有效提高硅酮胶的导热性能,从而推动其在电子行业的广泛应用。


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