本发明属于热界面材料，具体涉及一种导热硅凝胶及其制备方法。
背景技术：
1、近年来新能源产业以及人工智能的兴起显著地加速了电子器件向小型化、集成化和高功率化发展，电子器件工作时产生的热量成倍增长，导致设备的工作温度不断攀升，严重影响了设备的可靠性、使用寿命和工作性能。在电子器件加工的过程中，做到热源与散热器接触界面之间的绝对光滑几乎是不可能的，两者之间的间隙通常会被空气所填充。空气的传热能力很差，其热导率只有约0.023w/m·k。热界面材料又称为导热材料、导热界面材料或接口导热材料，可以填补两种固体材料接触时产生的孔洞和缝隙，将孔洞或缝隙中的空气排除出去，且热界面材料具有较高的热导率，这样更有利于热量的传导，从而提高散热性，是一类广泛用于电子封装和电子元器件中散热的材料。当前市面上已经应用主要有形势导热硅脂、导热垫片、导热凝胶等三大类。
2、导热凝胶是以乙烯基硅油和含氢硅油为树脂基体，以金属或者无机陶瓷为填料的一种优质聚合物基复合材料均匀混合成胶水，随后填缝原位固化而成；由于其交联度介于导热硅脂和导热垫片之间，既没有的“泵出”现象和渗油问题，也没有应用场景受限的弊端，受到了工业界和学术界的广泛关注。
3、为了制备高性能的导热凝胶，研究人员采用了不同填料的复配、有机硅交联体系设计、更高热导率的导热填料等方法。申请号为cn202311712385.x的专利设计了一种不同粒径的球形铝粉和氧化锌复配的导热凝胶；申请号为cn202310481282.0的专利公开了一种先将乙烯基硅油与端含氢硅油进行扩链反应制备基体树脂，再加入导热填料、混合均匀制备导热凝胶的方法；申请号为202211347346.x的专利公开了通过氨基改性金刚石和环氧改性金属氧化物作为导热填料制备导热凝胶，该方法可以降低界面热阻，实现高导热性能。
4、尽管研究从填料网络、界面修饰、分子设计角度进行了很多尝试，但目前市售的单组份导热凝胶，其导热系数一般在7w/m·k以下。随着人工智能和功率器件的大规模应用，对热管理材料提出了更高的要求。因此，开发出热导率9w/m·k甚至10w/m·k以上且兼具高流动性、优异柔韧性和低粘接层厚度导热凝胶迫在眉睫。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的不足，本发明采用具有高导热性能的纤维状导热填料银纳米线与特定的复合导热填料(复合导热填料由具有特定卡断粒径的导热填料和至少5种中值粒径在0.5～40μm的导热填料复合而成)作为复配填料，与硅油混合物中形成紧密堆积的高导热网络，从而制得了一种具有高热导率高流动性和具有优异柔韧性和低粘接层厚度的导热凝胶；并且，本发明通过控制侧硅油混合物中乙烯基硅油、侧氢硅油和端氢硅油的比例可调节有机硅分子网络结构。
2、本发明的技术方案：
3、本发明要解决的第一个技术问题在于提供一种兼具高导热、高流动性、优异柔韧性和低粘接层厚度的导热凝胶，其包括以下重量份的原料：
4、球形导热填料共混物80～95份、银纳米线0.3～2份、硅油混合物1～19份、催化剂0.01～0.1份、抑制剂0.01～0.04份和偶联剂0.7～2份；其中，球形导热填料共混物包括导热填料1和导热填料2，所述导热填料1为卡断粒径在25～75μm的球形导热填料，所述导热填料2为至少5种以上中位粒径(d50)在0.5～40μm的球形导热填料复配而成的复配物。
5、本发明中，卡断处理是指采用筛分手段对填料进行筛选，除去大粒径填料，控制最大粒径，通常采用累计粒度分布百分数达到100％的值d100作为卡断粒径，即粒径小于它的颗粒占100％。通过对填料进行卡断处理能很好地控制填料粒径分布，当采用粒径集中且分布窄的填料复配时，能更容易填充填料间隙，实现不同粒径的级配效果，形成良好导热通路，减少接触热阻。中位粒径(d50)指粒累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径，粒径大于它的颗粒占50％，小于它的颗粒也占50％。
6、进一步，所述球形导热填料选自二氧化硅、三氧化二铝、氮化铝或碳化硅中的至少一种。
7、进一步，所述银纳米线的长度为40～75μm。
8、进一步，所述硅油混合物包含：乙烯基硅油、侧含氢硅油和端含氢硅油，其质量比为：乙烯基硅油50～75份，侧含氢硅油10～20份，端含氢硅油5～40份。
9、进一步，所述硅油混合物中，乙烯基硅油的乙烯基含量为0.4～1.0wt％；侧含氢硅油的含氢量为0.1～0.75wt％；端含氢硅油的含氢量为：0.04～0.18wt％。
10、优选的，所述催化剂为karstedt's铂金催化剂或乙烯基硅氧烷-铂复合物。
11、进一步，所述的抑制剂为炔醇抑制剂；优选为乙炔基环己醇、甲基丁炔醇或3,7,11-三甲基十二炔-3-醇中的至少一种。
12、进一步，所述偶联剂选自：十烷基三甲氧基硅烷、十烷基甲基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基甲基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷或十六烷基甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。
13、进一步，所述导热凝胶材料的热导率为9～11w/m·k。
14、进一步，所述导热凝胶材料的粘度为50～200pa·s。
15、进一步，所述导热凝胶材料的杨氏模量为0.2～0.7mpa。
16、进一步，所述导热凝胶材料的断裂伸长率为150～200％。
17、进一步，所述导热凝胶材料的最小粘接层厚度为80～180μm。
18、本发明要解决的第二个技术问题是提供上述导热凝胶的制备方法，所述制备方法为：先将硅油混合物、偶联剂、球形导热填料共混物和银纳米线混合均匀制备成基胶；再将催化剂和抑制剂加入基胶混合均匀制成单组分导热凝胶。
19、进一步，所述制备基胶的混合温度为100～130℃。
20、进一步，所述将催化剂和抑制剂加入基胶混合均匀的混合温度为小于30℃。
21、进一步，所述的制备基胶的混合设备选自捏合机、高速混合机、匀质机或双行星搅拌机等中的一种。
22、进一步，所述的将催化剂和抑制剂加入基胶混合均匀的混合设备选自捏合机、高速混合机、匀质机或双行星搅拌机等中的一种。
23、本发明的有益效果：
24、本发明采用具有高导热性能的纤维状导热填料银纳米线与一种卡断粒径25～75μm和至少5种以上中值粒径为0.5～40μm复配球形导热填料再进行二次复配形成紧密堆积的高导热网络，同时控制侧硅油混合物中乙烯基硅油、侧氢硅油和端氢硅油的比例调节有机硅分子网络结构，从而制得了一种高热导率、高流动性和具有优异柔韧性和低粘接层厚度的导热凝胶。
1.一种导热凝胶，其特征在于，所述导热凝胶包括以下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的一种导热凝胶，其特征在于，所述球形导热填料选自二氧化硅、三氧化二铝、氮化铝或碳化硅中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的一种导热凝胶，其特征在于，所述银纳米线的长度为40～75μm。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种导热凝胶，其特征在于，所述硅油混合物包含：乙烯基硅油、侧含氢硅油和端含氢硅油，其质量比为：乙烯基硅油50～75份，侧含氢硅油10～20份，端含氢硅油5～40份。
5.根据权利要求4所述的一种导热凝胶，其特征在于，所述硅油混合物中，乙烯基硅油的乙烯基含量为0.4～1.0wt％；侧含氢硅油的含氢量为0.1～0.75wt％；端含氢硅油的含氢量为：0.04～0.18wt％。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种导热凝胶，其特征在于，所述催化剂为铂金催化剂或乙烯基硅氧烷-铂复合物。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种导热凝胶，其特征在于，所述的抑制剂为炔醇抑制剂；优选为乙炔基环己醇、甲基丁炔醇或3,7,11-三甲基十二炔-3-醇中的至少一种；
8.根据权利要求1～7任一项所述的一种导热凝胶，其特征在于，所述导热凝胶材料的热导率为9～11w/m·k；或：
9.权利要求1～8任一项所述的一种导热凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：先将硅油混合物、偶联剂、球形导热填料共混物和银纳米线混合均匀制备成基胶；再将催化剂和抑制剂加入基胶混合均匀制成所述导热凝胶。
10.根据权利要求9所述的一种导热凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备基胶的混合温度为100～130℃；