填充型导热硅橡胶的研究进展_贡玉圭

填充型导热环氧树脂复合材料的研究进展李红强;钟勇;吴文剑;梁涛;赖学军;曾幸荣;周刚;赵耀【摘要】介绍了填充型导热环氧树脂复合材料的导热机理,综述了近几年国内外的最新研究进展,提出了目前该类导热复合材料面临的问题,并对其发展方向进行了展望.【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P83-86,82)【关键词】环氧树脂;导热填料;研究进展;发展方向【作者】李红强;钟勇;吴文剑;梁涛;赖学军;曾幸荣;周刚;赵耀【作者单位】华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640;惠州中京电子科技股份有限公司,广东惠州516008;惠州中京电子科技股份有限公司,广东惠州516008【正文语种】中文【中图分类】TQ433.4+37近几年，电子电器特别是手机、平板电脑、数码相机等通讯和娱乐器材正逐渐朝着小型化的方向发展，其中电子元器件的散热性至关重要。

由于环氧树脂具有良好的力学性能、电性能、粘接性能、热稳定性等，因此被广泛应用于电子元器件[1,2]。

然而，环氧树脂的热导率较低，仅为0.18 W/ m·K。

通过加入如铜粉、氧化铝、氮化铝等导热填料，可以制备出具有良好导热性能的填充型环氧树脂复合材料。

但此类复合材料的导热性能影响因素较多，如导热填料的种类、尺寸、用量、改性方式等[3]。

此外，随着科学技术的发展，一些新型导热填料被陆续开发出来并在环氧树脂中获得了较好的应用效果。

因此，本文首先简单介绍了填充型导热环氧树脂复合材料的导热机理，并针对近几年国内外报道的各类导热填料在环氧树脂中的应用进行了综述。

在此基础上，提出了该类导热复合材料所面临的问题，并对其发展方向进行了展望。

化工中间体Chenmical Intermediate2013年第08期8综述专论王月祥摘要：本文介绍了填充型导热绝缘高分子材料的导热机理，讨论了影响填充型导热绝缘高分子材料导热性能的主要因素，展望了导热绝缘高分子材料的发展方向。

关键词：导热绝缘填充型高分子材料中图分类号：TM 215.2文献标识码：A文章编号:T1672-8114(2013)08-08-04（中国电子科技集团公司第三十三研究所，山西太原030006）1前言随着微电子集成技术和组装技术的快速发展，电子元器件和逻辑电路的体积越来越小，而工作频率急剧增加，半导体热环境向高温方向迅速变化。

此时电子设备所产生的热量迅速积累、增加，如果热量得不到及时的消散，会降低产品的功效，缩短产品的使用寿命，甚至造成安全生产事故。

为保证电子元器件长时间高可靠性地正常工作，迫切需要研制导热性能较好的绝缘高分子材料[1]。

按材料制备工艺将导热绝缘高分子材料区分大致可分为本体型导热绝缘高分子材料和填充型导热绝缘高分子材料。

本体型导热绝缘高分子是在材料合成及成型加工过程中，通过改变材料分子和链节结构获得特殊物理结构，从而获得导热性能；填充型导热绝缘高分子材料是在普通高分子中加入导热绝缘填料，通过一定方式复合而获得导热性能。

在聚合物中填充高导热性的填料，是制备导热绝缘高分子材料比较常用的方法[2]。

目前，国外高导热绝缘高分子材料仍以填充型为主，即将导热填料填充到有特定要求的绝缘树脂材料中，从而提高绝缘系统的导热性能[3]。

本文主要介绍填充型导热绝缘高分子材料的导热填充型导热绝缘高分子材料的研究进展机理，讨论影响填充型导热绝缘高分子材料导热性能的主要因素，并阐述填充型导热绝缘高分子材料的发展方向。

2填充型导热绝缘高分子材料的导热机理根据热动力学说，热是一种联系到分子、原子、电子等，以及它们的组成部分的移动、转动和振动的能量。

因此，物质的导热机理必然与组成物质的微观粒子的运动密切关联。

技术进展2018, 32 (3)：222 -225SILICONE MATERIAL加成型导热硅橡胶研究进展贾丽亚，吴洋洋(埃肯有机硅（上海）有限公司，上海201108)摘要：基于对专利文献的检索分析，综述了加成型导热硅橡胶的研究进展，介绍了几种能将硅橡胶热导率提高至3 W/(m.K)以上的有效途径。

关键词！导热，硅橡胶，填料中图分类号：TQ333.93 文献标识码：A doi：10.11941/j.issn.1009 -4369.2018.03.013据世界知识产权组织（W IP O)统计，每年 发明创造成果中的90% ~95%能在专利文献中 检索到，而有70%的技术内容未在其它非专利 文献中发表过。

专利文献所反映的技术信息内容 广博，几乎涉及人类生产活动的全部技术领域。

此外，专利文件免费易得，持续不断更新，还提 供除技术外的广泛信息如公司、发明人、法律状 态等，信息量巨大。

通过专利文献可以了解前人 在本领域已做的工作和取得的成果，了解相关技 术的发展、演化等，还能了解到谁拥有相关技 术，竞争对手是谁，从而可帮助制订公司技术发 展战略，寻求合作伙伴，规划公司专利布局，制订相应的市场策略等。

20世纪90年代以来，导热材料在电子电 器、汽车、航空航天、军事装备等诸多制造业及 高科技领域中发挥了很重要的作用。

随着科学技 术的高速发展，电子元件和半导体材料的集成 化、微型化和大功率化对导热材料的性能提出了 更高的要求。

硅橡胶可以在很宽的温度范围内长 期保持弹性，硫化时热效应小，并具有优良的电 气性能和化学稳定性能，向其中添加高导热性能 填料后即可得到导热硅橡胶[1]。

导热硅橡胶具 有优良的散热、减震、耐化学腐蚀性和较宽的使 用温度（-90 -250S)，能在极限和苛刻环境 中保 弹性和 性，非 a子器、汽车和仪表等行业的弹性粘接、定位、散 热、绝缘及密封[2]，因此其在导热材料使用领 域备受关注。

考虑到加成型硅橡胶由于硫化时无小分子脱 出，具有尺寸稳定、环境友好等诸多优点，以及其在电子领域的广泛应用，本文在对专利文献进 行检索的基础上对加成型导热硅橡胶的研究进行 了重点调查。

填充型高分子导热复合材料的研究进展于利媛，杨 丹*，韦群桂，倪宇峰（北京石油化工学院材料科学与工程学院，北京102617）摘要：介绍填充型高分子导热复合材料的研究进展，综述3种无机非金属填料（氧化物、碳化物和氮化物）、碳系填料以及表面功能化填料、杂化填料对高分子导热复合材料导热性能的影响。

指出填料的表面功能化改性和杂化有利于改善填料在聚合物基体中的分散性能和界面相容性，从而构建有效的导热网络以提高复合材料的热导率，提出设计合适的配方和工艺是填充型导热复合材料的研究重点。

关键词：高分子导热复合材料；填充型；导热填料；表面改性；热导率中图分类号：TB332 文章编号：1000-890X（2020）11-0873-07文献标志码：A DOI：10.12136/j.issn.1000-890X.2020.11.0873作者简介：于利媛（1996—），女，内蒙古乌兰察布人，北京石油化工学院在读硕士研究生，主要从事橡胶复合材料的开发和性能研究。

*通信联系人（yangdan@）OSID开放科学标识码（扫码与作者交流）导热材料在我国乃至全球的生产生活中起着十分重要的作用。

铝、铁和铜等金属材料通过自身自由电子的热运动具有良好的导热性能，但金属的耐腐蚀性能差、易老化、不易成型加工，同时导电性能良好，使其在绝缘领域的使用受到限制[1]。

高分子材料具有质量小、耐腐蚀、易成型加工、耐疲劳和绝缘性能良好等优点，在导热材料领域占据一席之地，广泛应用于通讯电子设备、医疗、化工和航空航天等领域。

由于高分子材料结构特殊，主要由声子传递热量，其热导率一般都小于0.5 W·（m·K）-1[2]，因此高分子材料在某些领域单独使用很难满足散热需求。

目前主要有两种方法提高高分子材料的导热性能，一种是本征法，通过改变聚合物的分子链或分子链分布以获得不同结构，从而提高导热性能；另一种是填充法，通过向聚合物基体中添加高导热填料制成导热复合材料[3]。

填充型导热硅橡胶研究进展
张先伟;范宏
【期刊名称】《化学反应工程与工艺》
【年(卷),期】2015(031)006
【摘要】介绍了填充型导热硅橡胶的特点、填料类型和制备工艺,阐述了硅橡胶的导热机理并归纳总结了相关模型及其适用范围;综述了近年来国内外学者在填充型导热硅橡胶复合材料的结构优化与导热性能改善方法上的研究,并针对当前该领域的研究热点和存在问题,提出了进一步改进的思路.
【总页数】10页(P566-575)
【作者】张先伟;范宏
【作者单位】浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室,浙江杭州310027;浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室,浙江杭州310027
【正文语种】中文
【中图分类】TQ333.93
【相关文献】
1.填充型导热硅橡胶的研究进展 [J], 贡玉圭;谢荣斌;吴超
2.填充型导热绝缘硅橡胶的研究进展 [J], 刘旺冠;郭建华;蒋兴华
3.球型Al2O3-AlN颗粒复配填充型硅橡胶的制备及导热性能研究 [J], 张晨旭;毛大厦;曾小亮;孙蓉;许建斌;汪正平
4.填充型导热聚对苯二甲酸丁二酯复合材料研究进展 [J], 王子君;周炳;白瑜;贾钦;
王洪学
5.填充型导热绝缘硅橡胶的研究进展 [J], 刘旺冠;郭建华
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聚合物导热材料用填料及其表面处理的研究进展摘要：随着现代工业的发展，对材料原料生产和应用的要求越来越高。

导热材料具有良好的热交换性能，用于航天、电子、化工、LED等领域。

传统的LED材料由铝、镁合金、铜和其他金属组成，需要在腐蚀化工行业中进行绝缘。

用作导热性材料的金属不适合创建，而且成本高昂。

导热材料是一种新的功能性高分子材料，广泛应用于导热中。

本文介绍了聚合物导热材料差异，并描述了材料研究的下一个趋势。

关键词：导热塑料；导热填料；表面处理；导热系数聚合物导热材料是一种新的功能性高分子材料，广泛应用于导热中。

聚合物材料具有良好的绝缘特性，可以轻松成型。

但是，单纯聚合物材料的导热系数较低，若要扩展其在导热系数领域的应用，必须修改其功能。

通常有两种方法改性:通过化学聚合材料具有特定结构的新材料，物理共混改性。

化学合成技术的开发通常是复杂、耗时和昂贵的。

物理共混改性以获得热聚合物的成熟应用前景。

显然，第二种方法既简单又经济，通常用于导热。

这是目前提高聚合物材料导热系数的主要方法。

填料主要由具有不同性质、导热系数和应用范围的金属和非金属填料组成。

一、聚合物导热材料世界上大部分能量都是以热的形式释放出来的，为了有效地控制热量，越来越多的材料需要导热系数。

金属作为一种传统的热材料，在某些区域的使用有限。

聚合物基材料是热控领域替代金属材料的理想材料，因为它们易于加工、腐蚀和加工，尤其是在电子行业。

对导热材料的需求也在增加。

导热聚合物复合的研究与开发已成为功能复合研，对导热填料的许多研究导热聚合物的性能和应用，特别是对热纳米填料的研究，为其开辟了新的可能性。

但是，导热聚合物复合材料的研究受到一定限制。

在许多情况下，复合材料的导热系数不符合应用要求。

聚合物由于的较低(0.2-0.4W／m·K)导热系数，这对复合材料聚合物的非常有害是加工和使用。

此外，由于混合和复合材料，导热聚合物材料更易于传导。

填料形状研究重点是选择、分布粒度和用量填料的优化。

填充型有机硅基导热凝胶的制备和性能研究
尚田雨;张晨旭;任琳琳;曾小亮;孙蓉
【期刊名称】《中国胶粘剂》
【年(卷),期】2024(33)1
【摘要】以有机硅基热界面材料为研究对象,使用不同黏度配比的硅油作为基体,并以氧化铝和氧化锌作为导热填料,制备了一系列填充型有机硅导热凝胶样品。

分别研究了凝胶成分对材料力学性能、导热性能以及点胶性能等的影响。

研究结果表明:所制备的有机硅导热凝胶的热导率主要受导热填料的影响,当高黏度乙烯基硅油占比为50%时,导热凝胶的各项性能良好,拉伸强度、断裂伸长率、邵氏硬度、热导率和挤出率分别达到0.37 MPa、184%、63.42、2.90 W/(m·K)和106.4 g/min。

此外,本研究的导热凝胶样品在应对高温高湿环境和冷热循环试验表现良好,能满足行业要求,具备良好的应用前景和应用价值。

【总页数】7页(P1-7)
【作者】尚田雨;张晨旭;任琳琳;曾小亮;孙蓉
【作者单位】深圳先进电子材料国际创新研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ433
【相关文献】
1.固相剪切碾磨制备铝粉填充聚乙烯基高性能导热复合材料的研究
2.球型Al2O3-AlN颗粒复配填充型硅橡胶的制备及导热性能研究
3.导热阻燃型有机硅灌封胶的
制备与性能研究4.碳气凝胶基复合相变材料的制备及其导热性能研究5.双组分缩合型有机硅电子灌封胶的制备及其导热阻燃性能研究
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陶瓷化耐火硅橡胶的研究进展谢荣斌;贡玉圭【摘要】综述了近年来国内外有关陶瓷化耐火硅橡胶的研究进展,介绍了云母粉、碳酸钙、高岭土和纤维类等成瓷填料和低熔点玻璃粉、低熔点氧化物、聚磷酸铵等助熔剂对陶瓷化耐火硅橡胶性能的影响,在此基础上指出了今后陶瓷化耐火硅橡胶研究方向.【期刊名称】《广州化学》【年(卷),期】2017(042)004【总页数】5页(P85-89)【关键词】陶瓷化耐火硅橡胶;耐火机理;成瓷填料;助熔剂【作者】谢荣斌;贡玉圭【作者单位】广东聚合科技股份有限公司,广东中山 528400;广东聚合科技股份有限公司,广东中山 528400【正文语种】中文【中图分类】TQ334.9近年来，随着火灾火灾发生的频率逐渐增高，人们对消防安全也更加重视。

目前大多数防火电线仍采用氧化镁矿物绝缘或云母粉包覆来实现耐火功能，这种方法最大缺点是制造工艺复杂、成本较高，只能在一些特殊领域使用。

而陶瓷化耐火硅橡胶复合材料在常温下具有良好机械性能、绝缘性等性能，在高温或火焰烧蚀后能形成坚硬的陶瓷层，在火灾发生时能够避免电路短路，确保电路通畅，且环保、低毒、低烟、成本低，因此可广泛应用于电线电缆领域[1-3]。

本文综述了近年来有关陶瓷化耐火硅橡胶复合材料的最新研究进展。

陶瓷化耐火硅橡胶成瓷填料主要包括云母粉、碳酸钙、高岭土和纤维类填料等无机粉体，它们能够增强复合材料的强度和烧蚀后的陶瓷层致密性，使聚合物高温分解后能够保持原有的形状和一定的强度。

1.1 云母云母是一种复杂的硅酸盐，是云母族矿物的统称，层状结构，单斜晶系，是良好的电绝缘体和热绝缘体，具有良好的隔热性，可增加硅橡胶的隔热性能。

云母粉还有较好地滑动性和较强的附着力，可与其它填料更好的粘结。

张曦等人以云母粉为成瓷填料制备了高温烧蚀后可保持原有形状的耐烧蚀陶瓷硅橡胶材料。

并通过TG-DSC、FT-IR和XRD等仪器测试了复合材料的不同温度下的热性能和燃烧产物的组分变化。

导热填料研究现状及进展导热填料的技术研究现状导热绝缘材料的研究进展(1)无机非金属导热绝缘材料通常金属(如Au、Ag、Cu、Al、Mg等)均具有较高的导热性,但均为导体,无法用作绝缘材料,而部分无机非金属材料,如金属氧化物Al2O3、MgO、ZnO、NiO,金属氮化物AlN、Si3N4、BN,以及SiC陶瓷等既具有高导热性,同时也具有优良的绝缘性能、力学性能、耐高温性能、耐化学腐蚀性能等,因此被广泛用作电机、电器、微电子领域中的高散热界面材料及封装材料等。

陶瓷封装具有耐热性好、不易产生裂纹、热冲击后不产生损伤、机械强度高、热膨胀系数小、电绝缘性能高、热导率高、高频特性、化学稳定性高、气密性好等优点,适用于航空航天、军事工程所要求的高可靠、高频、耐高温、气密性强的产品封装。

由于陶瓷材料所具有的良好的综合性能,使其广泛用于混合集成电路和多芯片模组。

在要求高密封的场合,可选用陶瓷封装。

国外的陶瓷封装材料以日本居首,日本占据了美国陶瓷封装市场的90%~95%,并且占美国国防(军品)陶瓷封装市场的95%~98%。

传统的陶瓷封装材料是Al2O3陶瓷,具有良好的绝缘性、化学稳定性和力学性能,掺杂某些物质可满足特殊封装的要求,且价格低廉,是目前主要的陶瓷封装材料。

SiC的热导率很高,是Al2O3的十几倍,热膨胀系数也低于Al2O3和AlN,但是SiC的介电常数过高,所以仅适用于密度较低的封装。

AlN陶瓷是被国内外专家最为看好的封装材料,具有与SiC相接近的高热导率,热膨胀系数低于Al2O3,断裂强度大于Al2O3,维氏硬度是Al2O3的一半,与Al2O3相比,AlN的低密度可使重量降低20%,因此,AlN封装材料引起国内外封装界越来越广泛的重视。

(2)聚合物基导热绝缘材料由于聚合物材料具有优良的电气绝缘性能、耐腐蚀性能、力学性能、易加工性能等,人们逐步用聚合物材料代替传统的电气绝缘材料,但大多数聚合物材料的热导率很低,无法直接用作导热材料,需要通过加入导热性物质,使其成为导热绝缘材料。

硅橡胶的研究进展硅橡胶是一种重要的有机高分子材料，具有优异的耐高温、耐低温、耐候、电气绝缘等特性，因此在航空航天、电子电气、汽车制造、医疗器械等领域得到广泛应用。

随着科学技术的发展，硅橡胶材料的研究和应用也在不断深入和发展。

目前，硅橡胶市场正面临着许多发展机遇和挑战。

其中，一些新型的硅橡胶材料和制备方法的出现，为硅橡胶的应用拓展了新的领域。

例如，以聚硅氧烷为软段、以聚硅氮烷为硬段的硅氮橡胶，具有优异的耐高温性能和机械强度，成为航空航天、汽车制造等领域的新宠。

此外，一些新的制备方法如微波辐射固化、等离子体表面修饰等，也为硅橡胶的制备和应用提供了新的可能。

为了更好地了解硅橡胶的研究现状和发展趋势，我们采用了文献调研和实验研究相结合的方法。

首先，我们对国内外相关文献进行了系统梳理和分析，了解硅橡胶的最新研究动态和发展趋势。

同时，我们也设计了一系列实验，对不同种类的硅橡胶材料进行了性能测试和表征，以便更好地掌握其内在规律和实际应用性能。

通过文献调研和实验研究，我们发现了一些有趣的事实。

首先，硅橡胶市场正在呈现出快速增长的趋势，特别是在一些新兴领域如新能源、环保等的应用前景非常广阔。

其次，新的硅橡胶材料和制备方法的研究也在不断进行，为硅橡胶的应用提供了更多的可能性。

最后，硅橡胶在生物医学领域的应用研究也正在深入开展，有望在医疗器械、生物材料等领域实现更多突破。

总之，硅橡胶作为一种重要的有机高分子材料，在多个领域的应用前景非常广阔。

随着科学技术的不断发展和进步，我们相信硅橡胶的研究和应用也将不断取得新的成果和突破。

未来的硅橡胶领域将更加注重材料的性能提升、制备方法的创新以及新应用领域的拓展，同时，还将大力加强硅橡胶在生物医学等领域的应用研究，为人类的生产和生活带来更多的便利和福祉。

此外，为了应对全球环境和资源的挑战，未来的硅橡胶研究将更加注重绿色、可持续发展。

通过采用环保型原料、优化制备工艺、减少生产过程中的能耗和排放等方式，提高硅橡胶的环保性能和生产效益。

专利名称：一种导热硅胶皮用硅橡胶及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：贡玉圭,瞿琼丽,马汉喜
申请号：CN201811518923.0
申请日：20181212
公开号：CN109777114A
公开日：
20190521
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种导热硅胶皮用硅橡胶，具体包括如下原料：甲基乙烯基硅橡胶生胶、白炭黑、超导电乙炔炭黑、碳化硅、羟基硅油、硬脂酸锌、乙烯基三甲氧基硅烷、含氢硅油、醇改性氯铂酸催化剂。

本发明通过合理设计原料组合及用量配比，使产品具有优异的导热性能和阻燃性能。

本发明制备方法生产工艺简单、品质容易控制、在常温下无毒、无味，并具有很好的机械性能，可以被加工成各种模压产品，适合规模化生产。

申请人：广东聚合科技股份有限公司
地址：528400 广东省中山市火炬开发区沿江西二路1号
国籍：CN
代理机构：广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：张海文
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