成果信息

本技术针对现有低熔点合金材料机械加工性能不足、容易发生泄漏的缺点，提供一种由石墨烯和以铟、铋、锡、锌等金属组合的复合导热材料及其制备方法。本发明的技术方案如下：1.一种石墨烯合金复合导热材料，其成分组成及其质量百分比是由0.01%-5%的石墨烯、0%-10%的锌和其余量的第三组元组成，其中所述的第三组元是由铟、铋、锡中的任一种或任两种及其以上组成。2.制备1所述的石墨烯合金复合导热材料的方法，包括以下步骤：将所称取的各组分金属原料置于坩埚容器内，加热熔化成合金液；将石墨烯粉末加入到合金液中；石墨烯复合合金液浇铸成型，自然冷却，即得一种石墨烯合金复合导热材料。目前市场上的热界面材料主要分为导热硅脂、导热胶、导热垫片。导热硅脂的热阻介于0.2~0.6℃*cm2/W，使用方便。但需要一个较大的扣合力来达到较薄的厚度，从而实现低热阻，而且使用中容易出现溢出和相分离的问题。导热胶虽然不会出现溢出的现象，但是使用中需要高温固化处理。随着电子器件逐渐向小型化、高度集成化发展，运行速度越来越快，发热电子元件的发热量也随之增多，温度的上升直接导致电子器件使用寿命的缩短。传统的热界面材料越来不能满足要求。因此，开发具有高导热、低热阻的热界面材料尤为重要。相变金属热界面复合材料在达到相变温度后呈熔融态，相对于导热膏具有极低的粘度，更好的流动性，能进一步填充界面间的空隙；此外相变金属热界面复合材料具有高的热导率，从而达到比传统热界面材料更好的散热效果；生产过程中，相变金属热界面材料可以根据热源器件形状任意成形，操作工艺更加简单、方便。)

背景介绍

随着微电子器件向小型化、高功率化和高速化发展，其产生的高热量必须尽快移除，使其在安全的操作温度下工作，否则容易降低器件的性能，严重影响器件的可靠性和使用寿命。用于微电子器件的热界面材料主要有导热膏、相变化材料和低熔点合金，其中低熔点合金具有更好的散热效果，可以有效地将器件产生的热量传递至外部环境。以铟、铋、锡、锌等金属组成的易熔炼合金，具有较好的导热能力，是很有潜力的热界面材料。但是低熔点合金的机械加工性能较差，在挤压成薄带时容易发生破裂。而且低熔点合金在使用的时候容易发生泄漏，导致导热能力下降，严重的还会导致器件短路失效。石墨烯材料具有优异的导热性能和力学性能，而且具有很好的化学稳定性。将其加入低熔点合金能进一步提升其物理性能，特别是改善其机械加工性能不足、容易发生漏液的缺点。)

应用前景

该类产品适用于中高端散热体系，替代传统导热膏、导热垫片等热界面材料，潜在市场巨大。 　　 )