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