硅橡胶导热材料

硅橡胶导热材料电子产品愈来愈趋于小型化，微电子的组装也愈来愈密集化，其工作环境急剧向高温方 向变化。电子元器件温度每升高2C,其可靠性就下降10%，因此散热问题也就成了设备 是否能够正常运行的关键问题。过去，绝缘散热器使用高导热陶瓷来制作，由于陶瓷产品 的加工难度高，容易破裂，所以现在也使用导热塑料做散热片，但同样存在耐高温、耐老 化不好，特别是与电子元器件的贴合性较差，而造成导热效果不好的缺点。而添加有导热 填料的硅橡胶，不但具有电绝缘性能和导热迅速的功能外，还有很好的耐高温性和阻燃 性，同时还可起到减震的作用。有资料显示硅橡胶绝缘强度在14kv/mm以上，体积电阻 率在25C时为1015Q.cm，它的耐电晕性和耐电弧性非常好，耐电弧寿命是聚四氟乙烯 (塑料王)的1000倍，在电晕放电情况下，可连续使用1000小时，而一般的橡胶只能使 用30分钟。硅橡胶的闪点高达750C，燃点为450C，而且不易燃烧，万一发生燃烧，生 成的 SiO2 仍是绝缘性的，同时燃烧过程中没有毒物质和腐蚀性气体产生，因此保证了设 备的可靠性。在橡胶中添加银粉、BN以及铂金阻燃剂，也可以制备兼具阻燃性和导热性能的硅橡胶材 料，在一定的配比下，材料可具备14w/(m.k)的导热系数和V-1 (UL-94)的阻燃级别。在硅橡胶中添加金属粉(Al、BN、AIN)和经硬脂酸表面处理的AI(OH)3粉末，可制备具 有高导性和良好阻燃性的硅橡胶，阻燃级别为V-0 (UL-94)，导热系数为1.09w/(m.k)，可 制作阻止液晶体滑动的垫片。在硅橡胶中加入大量BN、Al2O3、石英粉末及适量偶联剂、固化剂，然后溶解在二甲苯 溶液中，对玻璃布进行涂敷，干燥固化，所得织物的涂层具有良好的外观、导热性和阻燃 性。在100份硅橡胶中添加100500份MgO粉末，所得材料用于制做照相，仿开形切割设备 上装置辊的外层，有较好的导热性和耐磨性。在液体硅橡胶中加入经表面处理的SiC、BaSO4、Al，然后得此液体混合物放在2个电极 间，加上电场使其导热填料取向，由此制得导热性非常好的硅橡胶，用于电子元件上，在 电子元件与受热器间形成导热层。将 AlN 粉末用 Al2O3 气相涂敷后，再加入到硅橡胶中，所得到的高导热性、高耐热性材 料可用于热辐射性片材。导热硅橡胶在国外研究较为成熟，国内尚处于开拓阶段。导热硅橡胶的应用有待于进一 步的开发，如能解决其综合性能与工艺性能统一问题，导热硅橡胶无疑有很好的应用前 景。总之，导热硅橡胶不仅具有良好的导热性能，而且还有金属等不能比拟的综合性能， 将会越来越受到人们的关注，其开发前景相当可观，应用将愈来愈广泛。