本发明涉及导热硅胶片材料技术领域，尤其涉及一种轻量化导热硅胶片材料及其制作工艺。
背景技术：
导热硅胶片是以硅胶为基材，添加金属氧化物等各种辅材，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料。导热硅胶片是专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产，能够填充缝隙，完成发热部位与散热部位间的热传递，同时还起到绝缘、减震、密封等作用，能够满足设备小型化及超薄化的设计要求，是极具工艺性和使用性，且厚度适用范围广的导热填充材料。
然而，目前导热硅胶片材料的研究方向大都是朝着如何提高导热效果的方向努力，而对于轻量化的导热硅胶片材料领域，因其技术难度较大，还未有突出性地技术性突破。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种轻量化导热硅胶片材料及其制作工艺，该制作工艺简单、高效，并且经该制作工艺制得的轻量化导热硅胶片材料具有导热效果优异、适用温度范围广、质轻等特性，很好的拓展了导热硅胶片材料的应用范围。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轻量化导热硅胶片材料，按重量份计，具有如下原料配方：导热物料40～65份、液态硅胶30～55份、偶联剂3.5～8.5份和消泡剂1.5～5.5份；
其中，以所述导热物料的总重量为基准，所述导热物料由下列重量份的原料制备而成：玻璃微珠13～35份、导热粉体60～100份和分散剂7～12份，且所述玻璃微珠是以将纯玻璃材质在高温熔炉中烧制膨胀而成的一外表面粗糙且内腔中含有微量空气的空心球，该空心球的粒度为25～55μm，真实密度为0.1～0.5g/cm3，抗压强度为0.01～0.1MPa；所述分散剂采用粉体材质。
作为本发明的进一步改进，所述偶联剂选用硅烷偶联剂KH-550和硅烷偶联剂KH-560中的任意一种；
所述导热粉体选用粒度为400～850nm的氧化铝粉体和粒度为300～650nm的氮化铝粉体中的至少一种；
所述分散剂选自润湿分散剂。
作为本发明的进一步改进，所述导热粉体由35～55份的氧化铝粉体和25～45份的氮化铝粉体组成。
本发明还提供了一种制备所述轻量化导热硅胶片材料的制作工艺，包括以下制作步骤：
(1)称取配方量的玻璃微珠、导热粉体和粉体状的分散剂一起投入到搅拌机中，充分搅拌均匀后，得到导热物料；
(2)称取配方量的液态硅胶、偶联剂和消泡剂，并分别投入到上述所得导热物料中，再次利用搅拌机充分搅拌均匀后，得到混合基料；
(3)将所得混合基料投入到真空机内，并在1～2个标准大气压力下进行真空处理；然后再将经真空处理后的混合基料投入到压辊机中进行碾压处理，得到厚度为0.2～5mm的轻量化导热硅胶片材料的半成品；
(4)将所得轻量化导热硅胶片材料的半成品放入硫化机中进行硫化处理，硫化处理后再置于室温下冷却，即得到该轻量化导热硅胶片材料。
作为本发明的进一步改进，所述偶联剂选用硅烷偶联剂KH-550和硅烷偶联剂KH-560中的任意一种；
所述导热粉体由粒度为400～850nm的氧化铝粉体和粒度为300～650nm的氮化铝粉体组成；
所述分散剂选自润湿分散剂。
作为本发明的进一步改进，上述步骤(1)中，搅拌机的工作参数为：转速25～35转/分，搅拌时间35～45min；
上述步骤(2)中，搅拌机的工作参数为：转速35～55转/分，搅拌时间35～45min；
上述步骤(4)中，硫化机的工作参数为：硫化温度125～145℃，硫化处理时间25～35min。
作为本发明的进一步改进，所得轻量化导热硅胶片材料的技术参数为：密度1.2～1.3g/cm3，导热系数1.0～2.0W/m.k；邵氏OO硬度为35～65；工作温度为-40～180℃。
本发明的有益效果是：相较于现有技术，本发明通过对导热硅胶片材料的原料配方进行优化组合，使制得的导热硅胶片材料在具有导热效果优异、适用温度范围广等特性的同时，还具有质轻的特性，很好的拓展了导热硅胶片材料的应用范围，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不局限于这些实施例。
本发明公开了一种轻量化导热硅胶片材料及其制作工艺，该制作工艺简单、高效、安全，并且经该制作工艺制得的轻量化导热硅胶片材料具有导热效果优异、适用温度范围广、质轻等特性。究其实现原因，主要在于本发明对该轻量化导热硅胶片材料的原料配方进行优化组合，具体说明如下：
实施例1：
(1)按重量份计，称取15份的玻璃微珠、36份且粒度为650nm的氧化铝粉体、27份且粒度为650nm的氮化铝粉体和8份的粉体状润湿分散剂BYK-W9101一起投入到搅拌机中，搅拌机的工作参数为：转速30转/分，搅拌时间45min；充分搅拌均匀后，得到导热物料；
(2)称取32g的液态硅胶、4g的硅烷偶联剂KH-550和2g的消泡剂AKM-1521，并分别投入到43g的所得导热物料中(即所得导热物料由7.5g的玻璃微珠、18g的氧化铝粉体、13.5g的氮化铝粉体和4g的粉体状润湿分散剂BYK-W9101组成)，再次利用搅拌机充分搅拌均匀后，得到混合基料，其中搅拌机的工作参数为：转速45转/分，搅拌时间40min；
(3)将所得混合基料投入到真空机内，并在2个标准大气压力下进行真空处理50min，用以完全消除上述混合阶段产生的气泡；然后再将经真空处理后的混合基料投入到压辊机中进行碾压处理，得到厚度为1mm的轻量化导热硅胶片材料的半成品；
(4)将所得轻量化导热硅胶片材料的半成品放入硫化机中进行硫化处理，硫化机的工作参数为：硫化温度130℃，硫化处理时间30min；硫化处理后再置于室温下冷却，即得到该轻量化导热硅胶片材料。
经检验，实施例1所制得的轻量化导热硅胶片材料的技术参数为：密度1.2g/cm3，导热系数1.5W/m.k；邵氏OO硬度为45；工作温度为-40～180℃。
实施例2：
(1)按重量份计，称取20份的玻璃微珠、40份且粒度为650nm的氧化铝粉体、30份且粒度为650nm的氮化铝粉体和10份的粉体状润湿分散剂BYK-W9101一起投入到搅拌机中，搅拌机的工作参数为：转速30转/分，搅拌时间45min；充分搅拌均匀后，得到导热物料；
(2)称取35g的液态硅胶、5g的硅烷偶联剂KH-560和3g的消泡剂AWS-09851，并分别投入到50g的所得导热物料中(即所得导热物料由10g的玻璃微珠、20g的氧化铝粉体、15g的氮化铝粉体和5g的粉体状润湿分散剂BYK-W9101组成)，再次利用搅拌机充分搅拌均匀后，得到混合基料，其中搅拌机的工作参数为：转速50转/分，搅拌时间40min；
(3)将所得混合基料投入到真空机内，并在2个标准大气压力下进行真空处理50min，用以完全消除上述混合阶段产生的气泡；然后再将经真空处理后的混合基料投入到压辊机中进行碾压处理，得到厚度为2mm的轻量化导热硅胶片材料的半成品；
(4)将所得轻量化导热硅胶片材料的半成品放入硫化机中进行硫化处理，硫化机的工作参数为：硫化温度130℃，硫化处理时间30min；硫化处理后再置于室温下冷却，即得到该轻量化导热硅胶片材料。
经检验，实施例2所制得的轻量化导热硅胶片材料的技术参数为：密度1.21g/cm3，导热系数1.6W/m.k；邵氏OO硬度为48；工作温度为-40～180℃。
实施例3：
(1)按重量份计，称取25份的玻璃微珠、50份且粒度为600nm的氧化铝粉体、25份且粒度为600nm的氮化铝粉体和10份的粉体状润湿分散剂BYK-W9101一起投入到搅拌机中，搅拌机的工作参数为：转速35转/分，搅拌时间40min；充分搅拌均匀后，得到导热物料；
(2)称取40g的液态硅胶、6g的硅烷偶联剂KH-550和3.5g的消泡剂AWS-09851，并分别投入到55g的所得导热物料中(即所得导热物料由12.5g的玻璃微珠、25g的氧化铝粉体、12.5g的氮化铝粉体和5g的粉体状润湿分散剂BYK-W9101组成)，再次利用搅拌机充分搅拌均匀后，得到混合基料，其中搅拌机的工作参数为：转速55转/分，搅拌时间35min；
(3)将所得混合基料投入到真空机内，并在1个标准大气压力下进行真空处理55min，用以完全消除上述混合阶段产生的气泡；然后再将经真空处理后的混合基料投入到压辊机中进行碾压处理，得到厚度为3mm的轻量化导热硅胶片材料的半成品；
(4)将所得轻量化导热硅胶片材料的半成品放入硫化机中进行硫化处理，硫化机的工作参数为：硫化温度140℃，硫化处理时间25min；硫化处理后再置于室温下冷却，即得到该轻量化导热硅胶片材料。
经检验，实施例3所制得的轻量化导热硅胶片材料的技术参数为：密度1.23g/cm3，导热系数1.7W/m.k；邵氏OO硬度为50；工作温度为-40～180℃。
实施例4：
(1)按重量份计，称取30份的玻璃微珠、45份且粒度为500nm的氧化铝粉体、34份且粒度为500nm的氮化铝粉体和11份的粉体状润湿分散剂BYK-W9101一起投入到搅拌机中，搅拌机的工作参数为：转速35转/分，搅拌时间40min；充分搅拌均匀后，得到导热物料；
(2)称取45g的液态硅胶、7g的硅烷偶联剂KH-550和4g的消泡剂AKM-1521，并分别投入到60g的所得导热物料中(即所得导热物料由15g的玻璃微珠、22.5g的氧化铝粉体、17g的氮化铝粉体和5.5g的粉体状润湿分散剂BYK-W9101组成)，再次利用搅拌机充分搅拌均匀后，得到混合基料，其中搅拌机的工作参数为：转速55转/分，搅拌时间35min；
(3)将所得混合基料投入到真空机内，并在1个标准大气压力下进行真空处理55min，用以完全消除上述混合阶段产生的气泡；然后再将经真空处理后的混合基料投入到压辊机中进行碾压处理，得到厚度为3.5mm的轻量化导热硅胶片材料的半成品；
(4)将所得轻量化导热硅胶片材料的半成品放入硫化机中进行硫化处理，硫化机的工作参数为：硫化温度140℃，硫化处理时间25min；硫化处理后再置于室温下冷却，即得到该轻量化导热硅胶片材料。
经检验，实施例4所制得的轻量化导热硅胶片材料的技术参数为：密度1.25g/cm3，导热系数1.8W/m.k；邵氏OO硬度为50；工作温度为-40～180℃。
实施例5：
(1)按重量份计，称取30份的玻璃微珠、50份且粒度为550nm的氧化铝粉体、38份且粒度为550nm的氮化铝粉体和12份的粉体状润湿分散剂BYK-W9101一起投入到搅拌机中，搅拌机的工作参数为：转速35转/分，搅拌时间40min；充分搅拌均匀后，得到导热物料；
(2)称取50g的液态硅胶、8g的硅烷偶联剂KH-560和5g的消泡剂AKM-1521，并分别投入到65g的所得导热物料中(即所得导热物料由15g的玻璃微珠、25g的氧化铝粉体、19g的氮化铝粉体和6g的粉体状润湿分散剂BYK-W9101组成)，再次利用搅拌机充分搅拌均匀后，得到混合基料，其中搅拌机的工作参数为：转速55转/分，搅拌时间35min；
(3)将所得混合基料投入到真空机内，并在1个标准大气压力下进行真空处理55min，用以完全消除上述混合阶段产生的气泡；然后再将经真空处理后的混合基料投入到压辊机中进行碾压处理，得到厚度为4mm的轻量化导热硅胶片材料的半成品；
(4)将所得轻量化导热硅胶片材料的半成品放入硫化机中进行硫化处理，硫化机的工作参数为：硫化温度140℃，硫化处理时间25min；硫化处理后再置于室温下冷却，即得到该轻量化导热硅胶片材料。
经检验，实施例5所制得的轻量化导热硅胶片材料的技术参数为：密度1.28g/cm3，导热系数1.9W/m.k；邵氏OO硬度为52；工作温度为-40～180℃。
综上所述，本发明实施例1～5所制得的轻量化导热硅胶片材料在具有导热效果优异、适用温度范围广等特性的同时，还具有质轻的特性，很好的拓展了导热硅胶片材料的应用范围。
本发明所制得的轻量化导热硅胶片材料之所以具有质轻的特性，主要得益于其对原料配方进行优化组合，主要表现为：区别于现有的导热硅胶片材料，本发明于原料配方中添加了玻璃微珠，且所述玻璃微珠是以将纯玻璃材质在高温熔炉中烧制膨胀而成的一外表面粗糙且内腔中含有微量空气的空心球，该空心球的粒度为25～55μm，真实密度为0.1～0.5g/cm3，抗压强度为0.01～0.1MPa；一方面，该空心球的外表面粗糙，容易被导热粉体包覆粘结，成型后整体结合强度高，结构不松散；另一方面，该空心球的真实密度为0.1～0.5g/cm3，抗压强度为0.01～0.1MPa，能够在强度和轻质之间达到一合适的平衡度，这样在确保该导热硅胶片材料的抗压性能的同时，还大幅降低该导热硅胶片材料重量；使得该导热硅胶片材料的应用范围更广。
除上述技术优势外，本申请还具有以下技术优点：①本申请对导热粉体的选材、含量、尺寸进行优化控制，能够大大提升了产品的导热性，使本申请产品能够适用于导热要求高的场合；②本申请所制得的轻量化导热硅胶片材料为片状材料，便于使用和操作；③本申请所采用的制作工艺操作简单、生产效率高、设备投入成本低，利于生产实施。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉本领域的技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。