硅油基導(dǎo)熱膏的制備與導(dǎo)熱性能研究.pdf

1、熱界面材料(TIMs)在實(shí)現(xiàn)功率元件與散熱裝置之間的快速傳熱方面有很重要的作用。其中，導(dǎo)熱膏具有良好的導(dǎo)熱性能，并具有一定的流動(dòng)性，只需很薄的一層就可以有效的降低接觸界面之間的熱阻，在實(shí)現(xiàn)快速傳熱方面很有應(yīng)用前景。
　　本文用簡(jiǎn)單的物理研磨方法制備了氧化鋁/硅油導(dǎo)熱膏，用XRD和SEM等表征手段對(duì)兩種不同形貌的氧化鋁進(jìn)行了表征，對(duì)改性后的氧化鋁進(jìn)行了紅外分析，用KD2 Pro導(dǎo)熱儀對(duì)制得的導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:氧

2、化鋁的加入可以有效的提高硅油的導(dǎo)熱系數(shù)，球形氧化鋁對(duì)導(dǎo)熱的增強(qiáng)效果要好于非球形氧化鋁，然而填充量卻小于非球形氧化鋁;導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱系數(shù)隨著氧化鋁填充量的增加而增大;氧化鋁的粒徑大小對(duì)導(dǎo)熱膏的性能也有一定影響，在四中不同尺寸的氧化鋁中，含40μm球形氧化鋁的導(dǎo)熱膏其導(dǎo)熱系數(shù)最高;硅烷偶聯(lián)劑(KH570)的加入可以有效的提高導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱系數(shù);KH570的加入量在1.7wt.％～2.5wt.％時(shí)，導(dǎo)熱膏具有最高的導(dǎo)熱系數(shù);不同粒徑粉料的合理搭配

3、可以有效提高導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱性能，40μm和5μm的球形氧化鋁的混合比例在4∶1時(shí)，63vol.％的導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到1.64W·m-1·K-1，比單一粒徑的填充效果好很多。
　　本文還制備了石墨纖維/硅油導(dǎo)熱膏，研究了石墨纖維添加量、硅烷偶聯(lián)劑使用、石墨纖維鍍銀處理以及金屬粉的加入對(duì)體系導(dǎo)熱性能的影響。研究結(jié)果表明:導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱系數(shù)隨著石墨纖維添加量的增大而增大，最大填充量為56vol.％，導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到1.21W·m-1·K-1;

4、硅烷偶聯(lián)劑KH570的加入量在2wt.％～3wt.％時(shí)，效果最好;加入經(jīng)過(guò)鍍銀處理的石墨纖維，體系的導(dǎo)熱系數(shù)得到進(jìn)一步提高;不同種類(lèi)的導(dǎo)熱粉料的混合使用要比單獨(dú)的使用效果更好，石墨纖維與銅粉和鍍銀銅粉的最佳混合比例（體積比）分別為10∶1和4∶1。
　　晶閘管散熱器的系統(tǒng)熱阻與循環(huán)水的流量、壓裝壓力、加熱功率有關(guān)，導(dǎo)熱膏的加入可以在很大程度上降低系統(tǒng)的熱阻?？傮w而言，自制的55vol.％的石墨纖維與銅粉混合體系的導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱效果要