复合型散热硅橡胶研究.pdf

第23卷第4期 高分子材料科学与工程 v。1．23，N。．4 MATERIALSSCIENCEANDENGINEERING 2007年7月POLYMER Jul．2007 复合型散热硅橡胶研究 周文英1，李 勤2，齐暑华1，安群力1，吴有明1 (1．西北工业大学理学院应用化学系，陕西西安710072；2．_--f-]峡职业技术学院，河南三门峡472000) 摘要：研究了氧化铝和氮化硼粒子用量对硅橡胶热膨胀系数、热稳定性及热导率的影响。发现加入两种 填料均显著降低了橡胶热膨胀系数，提高了热稳定性及热导率；试验测试热导率和理论计算值差距较 大，用Agari模型分析了两种填料对硅橡胶热导率差异影响的原因。按照一定比例混合这两种填料所得 混合填料填充硅橡胶可获得最大热导率及较佳性能。所制备的复合硅橡胶具有很好的物理性能，是作为 散热使用的弹性导热垫片的理想材料。 关键词：硅橡胶；导热填料；热导率；弹性导热垫片 中图分类号：TQ333．99文献标识码：A 文章编号：1000—7555(2007)04—0242—04 随微电子技术的发展，电子元器件向薄、 鹏达有限公司和福建施诺瑞公司；羟基硅油：成 轻、小方向变化，元器件组装密度越来越高，发 都有机硅中心；硫化剂：2，5一二甲基一2，5一二叔 热元器件的散热已成为一个突出问题。如果积 丁基过氧化己烷，西北橡胶研究院。填料及硅橡 聚的热量不能及时散出，将导致元器件工作温 胶性能见Tab．1所示。 度明显升高，直接影响到使用它们的各种高精 1．2制样 密设备的寿命和可靠性c1]。安装于发热元器件 将称量好的硅橡胶加入混炼机，包辊后按 与散热器之间使用的弹性导热垫片，对于低功 配方依次加料，最后加入Al。0。或BN和硫化 率发热元器件如移动处理器、集成块等的散热 剂。继续研磨30min，所得胶料在平板硫化机上 十分有效。其主要组成为弹性体和导热填料，厚 硫化，一段硫化条件：165℃，5．0MPa压力下 mm～1 15 度约0．2 mm，特点是使用方便、易拆 min，按照测试样品尺寸裁取测试样。 Tab．1 offillersandsiliconerubber 除。弹性导热垫片能和冷热金属界面形成紧密 Properties 接触，能．祛除界面间空气，使散热器功率提高 40％以上【2’3]。弹性导热垫片国外多以室温硫化 硅橡胶、丁苯橡胶为基体，氮化铝、氧化铝填料 为主。本文拟采用高温硫化硅橡胶为胶料，氮化 硼、氧化铝为绝缘导热填料制备复合导热硅橡 胶垫片，并研究填料对其物理性能的影响。 1．3设备与仪器 1实验部分 双滚筒混炼机：SK一160B，上海橡胶机械 1．1原材料 厂；压力成型机：SI。一45，上海第一机械厂；拉力 甲基乙烯基硅橡胶(SR)：101B，晨光化工 试验机：ZMGl250，深圳三思公司；邵氏A硬度 研究院；气相二氧化硅：沈阳化工有限公司；氧 计：营口市材料机械厂；热导率仪：DRM一2型， 化铝(口一Al：O。)及氮化硼(BN)：分别来自河北 西安航天材料公司；电阻测试仪：ZC36，上海第 收稿日期：2006—05—16；修