【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热界面材料，尤其是涉及一种低成本高性能导热硅脂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着电子产品的小型化和集成化发展，对电子元器件的散热要求越来越高。元器件的高工作温度会降低设备的寿命和性能。导热硅脂通过增强热源与散热器之间的热传导，有效降低元器件的工作温度，提高设备的稳定性和可靠性，广泛用于电子设备的热管理系统。
2、导热填料是决定导热硅脂性能的关键因素。目前高导热系数的导热硅脂多采用石墨粉、碳纳米管等高导热填料，然而这些材料的制备工艺复杂，价格昂贵，且绝缘性能有限，此外这类材料在实现高填充量时也面临挑战。一些导热硅脂通过增加导热填料的填充量来提升热导率，但这种方法往往导致导热硅脂的粘度显著增加，使得涂覆过程变得困难，且容易发生干化、开裂等问题。为改善润湿性，部分导热硅脂采用改性有机硅烷或对填料进行表面处理，但这些方法通常需要特殊的改性工艺，流程复杂且成本较高，难以广泛推广。
3、因此，开发一种具有高导热性、低成本、且综合性能优异的导热硅脂，以满足日益增长的市场需求，显得尤为重要。这类导热硅脂不仅需要在导热性能上有所突破，还要兼顾粘度控制、绝缘性能以及制备工艺的简化，才能真正满足电子设备、光电器件等领域的应用需求。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种低成本高性能导热硅脂及其制备方法与应用。本专利技术的导热硅脂一方面热导率高，粘度适中，具有优异的触变性和低渗油率，表现出良好的综合性能，另一方面制备工艺简便，所用原料廉价易
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种低成本高性能导热硅脂，包括如下质量份数的原料制备得到：
4、硅油：1-200份，导热填料a：0-1000份，导热填料b：0-1000份，导热填料c：1-500份，导热填料d：1-500份，导热填料e：0-200份，导热填料f：0-200份，偶联剂：1-20份。
5、根据本专利技术优选的，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
6、硅油：80-100份，导热填料a：500-700份，导热填料c：200-300份，导热填料d：100-200份，导热填料e：0-100份，导热填料f：0-100份，偶联剂：15-20份。
7、优选的，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
8、硅油：80-100份，导热填料a：590-610份，导热填料c：230-250份，导热填料d：150-170份，导热填料e：90-110份，导热填料f：90-110份，偶联剂：17-18份。
9、优选的，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
10、硅油：80-100份，导热填料a：590-610份，导热填料c：230-250份，导热填料d：150-170份，偶联剂：17-18份。
11、进一步优选的，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
12、硅油：90份，导热填料a：600份，导热填料c：240份，导热填料d：160份，导热填料e：100份，导热填料f：100份，偶联剂：17.5份。
13、进一步优选的，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
14、硅油：90份，导热填料a：600份，导热填料c：240份，导热填料d：160份，偶联剂：17.5份。
15、根据本专利技术优选的，所述硅油为二甲基硅油、含氢硅油、苯甲基硅油、羟基硅油或乙烯基硅油中的一种或两种以上的组合；所述硅油25℃下的粘度范围100-2000mpa·s。
16、根据本专利技术优选的，导热填料a、b、c、d、e、f各分别选自氧化铝、氧化锌、氮化硼、氮化硅、二氧化硅、铝粉、铜粉、氮化铝或金刚石中的一种或两种以上的组合；导热填料a、b、c、d、e、f之间相同或不同。
17、根据本专利技术优选的，导热填料a的d50粒径：100μm≤d50≤200μm，导热填料b的d50粒径：20μm≤d50＜100μm，导热填料c的d50粒径：5μm≤d50＜20μm，导热填料d的d50粒径：2.5μm≤d50＜5μm，导热填料e的d50粒径：1μm≤d50＜2.5μm，导热填料f的d50粒径：50nm≤d50≤200nm。
18、根据本专利技术优选的，导热填料a、b、c、d、e、f的形状为球形状、类球形状或片形状的一种或两种以上的组合。
19、根据本专利技术优选的，偶联剂为硅烷偶联剂；优选的，偶联剂为丙基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。
20、上述低成本高性能导热硅脂的制备方法，包括步骤：
21、将硅油、偶联剂、导热填料a、导热填料b、导热填料c、导热填料d、导热填料e、导热填料f充分搅拌混合均匀；然后经研磨、充分搅拌混合得到低成本高性能导热硅脂。
22、根据本专利技术优选的，低成本高性能导热硅脂的制备方法包括步骤：
23、s1.将硅油与偶联剂加入行星式离心混料机中；
24、s2.将导热填料a、导热填料b、导热填料c、导热填料d、导热填料e、导热填料f依次加入行星式离心混料机中，每加入一种填料搅拌5-15min；
25、s3.将上述步骤s2所得混合物转移到三辊研磨机中研磨1-3遍；
26、s4.将上述步骤s3研磨所得的混合物从三辊研磨机转移到行星式离心混料机中，在真空环境下搅拌20-30min；最终得到低成本高性能导热硅脂。
27、优选的，s2中搅拌速率为800-1600r/min；
28、优选的，s4中搅拌速率为1000-2000/min，真空度保持在-0.092～-0.098mpa。
29、上述低成本高性能导热硅脂在电子元器件散热中的应用。
30、本专利技术的技术特点及有益效果如下：
31、本专利技术以添加大粒径导热填料a为主，利用其较大的接触面积，能够更好地桥接导热填料之间的空隙，形成高效的热传导路径，从而有效减少接触热阻，提高整体导热性。相比于小粒径填料，大粒径填料具备较低的比表面积和界面相互作用力，能防止硅脂粘度过高，同时优化触变性，从而保持其良好的涂覆性和操作性。此外，大粒径填料a制备简单，易获得且价格低廉，极大降低了导热硅脂的制备成本。
32、本专利技术通过精确设计多级粒径尺寸的导热填料配比，使填料能够自适应地填充空气间隙，在硅油中形成更为密集的导热网络，从而显著降低产品的热阻，极大提升了导热系数。在保证高填充率的同时，产品仍保持适宜的粘度和触变性。导热填料的粒径尺寸、填料之间的配比及其用量是影响本专利技术性能的关键因素。若粒径选择本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低成本高性能导热硅脂，其特征在于，包括如下质量份数的原料制备得到：
2.根据权利要求1所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
3.根据权利要求2所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
4.根据权利要求2所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
5.根据权利要求3所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
6.根据权利要求4所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
7.根据权利要求1所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：
8.根据权利要求1所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，包导热填料A的D50粒径：100μm≤D50≤200μm，导热填料B的D50粒径：20μm≤D50＜100μm，导热填料C的D50粒径：5μm
9.如权利要求1-8任意一项所述低成本高性能导热硅脂的制备方法，包括步骤：
10.如权利要求1-8任意一项所述低成本高性能导热硅脂在电子元器件散热中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种低成本高性能导热硅脂，其特征在于，包括如下质量份数的原料制备得到：
2.根据权利要求1所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
3.根据权利要求2所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
4.根据权利要求2所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
5.根据权利要求3所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备得到：
6.根据权利要求4所述低成本高性能导热硅脂，其特征在于，低成本高性能导热硅脂包括如下质量份数的原料制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑞强，冯立印，周昊，郑卫东，崔峥，
申请(专利权)人：山东高等技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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