一种高粘度低熔点金属导热片的制备方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明提供一种高粘度低熔点金属导热片的制备方法及应用，此种高粘度低熔点金属可迅速吸收高温物体的热量，并将热量迅速传递给散热器进行散热，降低热源的工作温度，使其能在较低温度下工作。可广泛用于航天热控、先进能源、信息电子等导热散热领域。
【背景技术】
[0002]导热硅脂是电子元器件散热的关键组件。在电子器件表面和散热器之间存在极细微的凹凸不平的空隙，如果将他们直接安装在一起，它们间的实际接触面积大约只有散热器底座面积的10%，其余均为空气间隙。由于空气是热的不良导体，将在电子元件与散热器间形成接触热阻，降低散热器的效能。导热硅脂通过填充于电子发热器件与散热器之间以排除其中的空气，并在其间建立有效的热传导通道，降低接触热阻，提升传热性能。
[0003]近年来逐渐发展的低熔点金属导热膏是一种高端的热界面材料，其远超传统导热膏的热导率，传热效果显著。常见的低熔点金属导热膏为镓基合金，因其熔点低，常温下呈液态，最适合用作界面散热材料，但其流动性大不易涂抹，易出现流淌失效问题。随后，其它研宄者往液态金属中加入金属氧化物或有机物，使其粘附性大大提高，易于涂抹，操作更加方便。然而，由于金属氧化物或有机物的热导率很低，将会降低低熔点金属导热膏的传热性會K。
[0004]为解决上述问题，本发明提出一种高粘度低熔点金属导热片的制备方法及应用，此种高粘度低熔点金属导热片可迅速吸收高温物体的热量，将热量迅速传递给散热器进行散热。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种高粘度低熔点金属导热片的制备方法及应用，该高粘度低熔点金属导热片可迅速吸收高温物体的热量，熔化后，可与热源和散热器形成一体，并将热量迅速传递给散热器进行散热，降低热源的工作温度，使其能在较低温度下工作。同时，铜粉的加入低熔点金属，使低熔点金属粘度大大提高，即使低熔点金属熔化，也不会出现金属泄露的问题。
[0006]本发明的技术方案如下：
一种高粘度低熔点金属导热片的制备方法及应用，其特征在于，其由低熔点金属、铜粉和氧化铜以一定的比例和方式混合均匀得到；
所述低恪点金属为镓基二元合金、镓基多元合金、铟基合金或秘基合金。
[0007]所述镓基二元合金为镓铟合金、镓铅合金或镓未合金中的一种。
[0008]所述镓基多元合金为镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。
[0009]所述铟基合金为铟秘铜合金或铟秘锡合金中的一种。
[0010]所述铋基合金为铋锡合金。
[0011]所述铟铋锡合金中各金属的质量分数分别为铟51%、铋32. 5%、锡16. 5%。
[0012]所述铜粉颗粒直径范围为I ym~5mm。
[0013]所述高粘度低熔点金属中，各组分的质量分数范围如下：铜粉为O. 01%~50%，氧化铜为O. 01%~20%，其余为低熔点金属。
[0014]所述高粘度低熔点金属导热片的制备方法如下：（1)高粘度低熔点金属制备??给低熔点金属加热熔化后，既可以少量多次地往熔化的低熔点金属中添加铜粉和氧化铜，或者少量多次地往熔化的低熔点金属中添加一定质量分数的表面附着有氧化铜的铜粉，同时，对低熔点金属进行搅拌，直至铜粉和氧化铜与低熔点金属混合均匀；（2)高粘度低熔点金属导热片制备：将（I)步得到的熔化的低熔点金属制成规则的长方体，再置于轧机上进行轧制，即得到本发明所述的一种高粘度低熔点金属导热片。
[0015]所述高粘度低恪点金属导热片的厚度范围为O. Olmm-O. 15mm。
[0016]使用时，将高粘度低熔点金属导热片置于热源和散热器之间，并紧密固定。第一次使用时，导热片与热源和散热器之间为硬性接触，接触热阻较大，故随着热源温度逐渐升高，达到导热片的熔点时，导热片将会熔化，由于铜粉的存在，使低熔点金属不会因熔化而泄露。金属冷却凝固后，高粘度低熔点金属导热片与热源和散热器之间紧密结合，接触热阻大大降低，再次使用时，无论金属是否熔化，其都可迅速吸收热源的热量，并将热量迅速传递给散热器进行散热，降低热源的工作温度，使其能在较低温度下工作。
[0017]本发明所述的一种高粘度低熔点金属导热片的制备方法及应用，具有如下优点：
(I)本发明的高粘度低熔点金属导热片由金属及氧化铜组成，无任何挥发物质，长期使用也不会因挥发变干而失效，寿命长。
[0018](2)本发明的高粘度低熔点金属导热片使用方便，且对热源和散热器无腐蚀。
[0019](3)本发明的高粘度低熔点金属导热片熔化后粘度很高，不会出现流淌泄漏的现象，与现有的导热膏和导热片相比，优势特别明显。
[0020](4)本发明往低熔点金属中添加铜粉既能提高低熔点金属的粘度和热导率，又能提高氧化铜与低熔点金属的亲和性。
【附图说明】
[0021]图I为实施例I中一种高粘度低熔点金属导热片应用于散热系统中的结构示意图。
[0022]附图标记说明：1-高粘度低熔点金属导热片，2-散热器，3-热源。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图及具体实施例进一步描述本发明。
[0024]实施例I
实施例I展示了本发明中的一种高粘度低熔点金属导热片的一种典型应用。图I为一种高粘度低熔点金属导热片应用于散热系统中的结构示意图。其中为高粘度低熔点金属导热片，2为散热器，3为热源。
[0025]本实施例的一种高粘度低熔点金属导热片，低熔点金属为铋铟锡合金(合金质量分数为：Bi 32. 5%, In 51%, Sn 16. 5%)，熔点为60° C。铜粉的质量分数占10%，粒径为4 μ m。氧化铜的质量分数占O. 01%。导热片厚度为O. 05mm。
[0026]使用时，将高粘度低熔点金属导热片置于热源和散热器之间，并紧密固定。第一次使用时，导热片与热源和散热器之间为硬性接触，接触热阻较大，故随着热源温度逐渐升高，达到导热片的熔点时，导热片将会熔化，由于铜粉的存在，使低熔点金属不会因熔化而泄露。金属冷却凝固后，高粘度低熔点金属导热片与热源和散热器之间紧密结合，接触热阻大大降低，再次使用时，无论金属是否熔化，其都可迅速吸收热源的热量，并将热量迅速传递给散热器进行散热，降低热源的工作温度，使其能在较低温度下工作。
[0027]实验时，采用现广泛使用的典型的博恩导热膏与本实施例的导热片做对比实验。实验表明，通过测量并计算得出，对于热源与散热器之间的温差来说，使用本实施例的导热片相对与博恩导热膏，温差低了 3° C左右。
[0028]实施例2
图I为一种高粘度低熔点金属导热片应用于散热系统中的结构示意图。其中为高粘度低熔点金属导热片，2为散热器，3为热源。
[0029]本实施例的一种高粘度低熔点金属导热片，低熔点金属为铋铟锡合金(合金质量分数为32. 5%, In 5 1%，Sn 16. 5%)，熔点为60° C。铜粉的质量分数占50%，粒径为Iym0氧化铜的质量分数占O. 01%。导热片厚度为O.