高導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,硅橡膠復合材料的研究應(yīng)用得到了極大重視。
　　目前制備導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合法。本文采用原位復合法,

2、以液體硅橡膠為基體材料,添加Al2O3、AlN、SiC、BN、鋁粉等高導熱填料,制備絕緣導熱硅膠彈性墊片,分別對單一填料/硅膠體系、二元復配填料/硅膠體系以及三元復配填料/硅膠體系三大類復合材料進行研究,同時采用一系列測試儀器,如 DRL-Ⅲ型導熱測試儀與 HotDisk TPS2500導熱儀,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.原位復合法制備出的復合材料導熱性能要優(yōu)于硅橡膠雙輥混煉法制備出的復合材料;
　　2.在單組份填料/硅膠體系中,添加40μm Al2O3填料組分最高導熱達到1.71 W/(m·k),目前國內(nèi)文獻中報道采用硅橡膠雙輥混煉法制備的橡膠類導熱材料導熱率很少有超過1.5 W/(m·k);
　　3.在二元復配填料/硅膠體系中,70μm Al2O3/10μm Al2O3/硅膠體系導熱率最高可以達到2.

4、7 W/(m·k),遠高于國內(nèi)文獻中報道的導熱數(shù)據(jù);
　　4.在三元復配填料/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導熱最高達到2.9 W/(m·k),加入1-3μm Al粉導熱率最高可以達到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