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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
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