高導(dǎo)熱型絕緣硅橡膠墊片的制備與性能研究.pdf

1、在微電子領(lǐng)域中,絕緣導(dǎo)熱高分子材料對于元器件的散熱有極其重要的作用,在保持其精度、延長其壽命方面扮演不可替代的角色,制備出高散熱性,良好機械性能的高分子材料是目前研究的熱點。在眾多的高分子材料中,硅橡膠具有優(yōu)異的彈性、耐候性、電氣絕緣性、耐老化以及可加工等性能,其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,因此,硅橡膠復(fù)合材料的研究應(yīng)用得到了極大重視。
　　目前制備導(dǎo)熱硅膠材料主要有兩種方法,即硅橡膠雙輥混煉法與液體硅橡膠原位復(fù)合法。本文采用原位復(fù)合法,

2、以液體硅橡膠為基體材料,添加Al2O3、AlN、SiC、BN、鋁粉等高導(dǎo)熱填料,制備絕緣導(dǎo)熱硅膠彈性墊片,分別對單一填料/硅膠體系、二元復(fù)配填料/硅膠體系以及三元復(fù)配填料/硅膠體系三大類復(fù)合材料進(jìn)行研究,同時采用一系列測試儀器,如 DRL-Ⅲ型導(dǎo)熱測試儀與 HotDisk TPS2500導(dǎo)熱儀,ZC-36高絕緣電阻測量儀,Shore A硬度計,熱重分析儀SDT2960,掃描電鏡 S-4800,對相關(guān)性能進(jìn)行系統(tǒng)的分析,研究影響其性能的主

3、要因素,得到如下結(jié)論:
　　1.原位復(fù)合法制備出的復(fù)合材料導(dǎo)熱性能要優(yōu)于硅橡膠雙輥混煉法制備出的復(fù)合材料;
　　2.在單組份填料/硅膠體系中,添加40μm Al2O3填料組分最高導(dǎo)熱達(dá)到1.71 W/(m·k),目前國內(nèi)文獻(xiàn)中報道采用硅橡膠雙輥混煉法制備的橡膠類導(dǎo)熱材料導(dǎo)熱率很少有超過1.5 W/(m·k);
　　3.在二元復(fù)配填料/硅膠體系中,70μm Al2O3/10μm Al2O3/硅膠體系導(dǎo)熱率最高可以達(dá)到2.

4、7 W/(m·k),遠(yuǎn)高于國內(nèi)文獻(xiàn)中報道的導(dǎo)熱數(shù)據(jù);
　　4.在三元復(fù)配填料/硅膠體系中,以40μm、10μm Al2O3為基本框架,添加第三種微小粒子發(fā)現(xiàn),加入1μm BN導(dǎo)熱最高達(dá)到2.9 W/(m·k),加入1-3μm Al粉導(dǎo)熱率最高可以達(dá)到3.1 W/(m·k);
　　5.同時對其他性能研究發(fā)現(xiàn),制品Shore A硬度一般在20-35 HA之間,柔軟度適中;絕緣性優(yōu)良,電阻率均大于1012Ω,且穩(wěn)定性很好,可長期適