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22.石墨烯低熔點合金導熱材料的制備及其產業(yè)化--湘潭大學

   2017-06-10 科技網整理
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核心提示:  湖南省新興優(yōu)勢產業(yè)鏈產學研合作對接科技成果轉化項目表成果名稱石墨烯低熔點合金導熱材料的制備及其產

  

湖南省新興優(yōu)勢產業(yè)鏈產學研合作對接科技成果轉化項目表

成果名稱 石墨烯低熔點合金導熱材料的制備及其產業(yè)化
單位名稱 湘潭大學
聯系人 丁燕懷 職務/職稱 教授 移動電話 18607329242
傳真 0731-58293084 電子郵箱 yhding@xtu.edu.cn
通訊地址 湘潭市雨湖區(qū)羊牯塘湘潭大學工程力學系   411105
成果研發(fā)單位或研發(fā)人員研發(fā)成果簡介     本技術包含了一種高導熱、低熱阻低熔點合金熱界面材料。該材料在熔融態(tài)無溢漏,可在低壓力環(huán)境下工作。這種低熱阻熱界面材料采用純金屬材料,具有很好的導熱性能;熔融態(tài)低熔點合金有效的填補界面處的空隙,讓其貫穿整個界面,達到低熱阻的性能。適用于中高端散熱體系,替代傳統(tǒng)導熱膏、導熱墊片等熱界面材料。
成果主要應用新興優(yōu)勢產業(yè)鏈類別  □先進軌道交通裝備(含磁浮)□工程機械 ■新型輕合金材料 □化工新材料 □碳基材料 □顯示功能材料 □先進陶瓷材料 □先進硬質材料 □基因技術及應用 □先進儲能材料及電動汽車 □新能源裝備 □IGBT大功率器件 □人工智能及傳感器 □自主可控計算機及信息安全 √航空航天(含北斗)□中藥 □空氣治理技術及應用 □裝配式建筑 □3D打印及機器人 □農業(yè)機械
成熟度 □在研    □小試   ■中試    □產業(yè)化   □其它:________________
知識產權類別 ■發(fā)明專利  □實用新型專利  □軟件著作權 □其它    

 

證書編號:申請?zhí)枺?/font>201410583329.5
是否擁有完全自主知識產權 ■是    □否    □其它:________
來源 □國家部委計劃    ■省級計劃   □市級計劃   □計劃外
成果簡介 成果簡介:

 

隨著微電子器件向小型化、高功率化和高速化發(fā)展,其產生的高熱量必須盡快移除,使其在安全的操作溫度下工作,否則容易降低器件的性能,嚴重影響器件的可靠性和使用壽命。用于微電子器件的熱界面材料主要有導熱膏、相變化材料和低熔點合金,其中低熔點合金具有更好的散熱效果,可以有效地將器件產生的熱量傳遞至外部環(huán)境。以銦、鉍、錫、鋅等金屬組成的易熔煉合金,具有較好的導熱能力,是很有潛力的熱界面材料。但是低熔點合金的機械加工性能較差,在擠壓成薄帶時容易發(fā)生破裂。而且低熔點合金在使用的時候容易發(fā)生泄漏,導致導熱能力下降,嚴重的還會導致器件短路失效。石墨烯材料具有優(yōu)異的導熱性能和力學性能,而且具有很好的化學穩(wěn)定性。將其加入低熔點合金能進一步提升其物理性能,特別是改善其機械加工性能不足、容易發(fā)生漏液的缺點。本技術針對現有低熔點合金材料機械加工性能不足、容易發(fā)生泄漏的缺點,提供一種由石墨烯和以銦、鉍、錫、鋅等金屬組合的復合導熱材料及其制備方法。本發(fā)明的技術方案如下:1.一種石墨烯合金復合導熱材料,其成分組成及其質量百分比是由0.01%-5%的石墨烯、0%-10%的鋅和其余量的第三組元組成,其中所述的第三組元是由銦、鉍、錫中的任一種或任兩種及其以上組成。2.制備1所述的石墨烯合金復合導熱材料的方法,包括以下步驟:將所稱取的各組分金屬原料置于坩堝容器內,加熱熔化成合金液;將石墨烯粉末加入到合金液中;石墨烯復合合金液澆鑄成型,自然冷卻,即得一種石墨烯合金復合導熱材料。目前市場上的熱界面材料主要分為導熱硅脂、導熱膠、導熱墊片。導熱硅脂的熱阻介于0.2~0.6℃*cm2/W,使用方便。但需要一個較大的扣合力來達到較薄的厚度,從而實現低熱阻,而且使用中容易出現溢出和相分離的問題。導熱膠雖然不會出現溢出的現象,但是使用中需要高溫固化處理。隨著電子器件逐漸向小型化、高度集成化發(fā)展,運行速度越來越快,發(fā)熱電子元件的發(fā)熱量也隨之增多,溫度的上升直接導致電子器件使用壽命的縮短。傳統(tǒng)的熱界面材料越來不能滿足要求。因此,開發(fā)具有高導熱、低熱阻的熱界面材料尤為重要。相變金屬熱界面復合材料在達到相變溫度后呈熔融態(tài),相對于導熱膏具有極低的粘度,更好的流動性,能進一步填充界面間的空隙;此外相變金屬熱界面復合材料具有高的熱導率,從而達到比傳統(tǒng)熱界面材料更好的散熱效果;生產過程中,相變金屬熱界面材料可以根據熱源器件形狀任意成形,操作工藝更加簡單、方便。該類產品適用于中高端散熱體系,替代傳統(tǒng)導熱膏、導熱墊片等熱界面材料,潛在市場巨大。

應用前景:

擬合作方式 □技術轉讓    □聯合開發(fā)   ■技術入股    □其它:________________
 


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