本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)散熱
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種cpu用高效導(dǎo)熱材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著集成電路的高功率化、高集成度，電子元器件的組裝密度持續(xù)增加和設(shè)備的幾何尺寸不斷縮減，其耗能輸出急劇增大。因此，為了確保敏感器件的運(yùn)行的可靠性和較長(zhǎng)使用壽命，使得發(fā)熱電子元器件所產(chǎn)生的熱量能夠及時(shí)排出的導(dǎo)熱絕緣材料的研究越來越重要。目前用于計(jì)算機(jī)的cpu散熱和導(dǎo)熱的實(shí)現(xiàn)是通過以下途徑，散熱片與cpu之間傳熱主要通過散熱片與cpu之間的直接接觸實(shí)現(xiàn)。為了解決電子元件導(dǎo)熱散熱問題，工業(yè)界在電子元件表面安裝散熱器來進(jìn)行散熱，散熱器與cpu之間采用硅脂進(jìn)行填充，使散熱片與cpu之間的貼合更加緊密。但實(shí)際使用過程中，cpu—硅脂—散熱片這三層在貼合后的接觸面不能達(dá)到理想的平整面，界面縫隙中仍然存有空氣，增加界面熱阻，嚴(yán)重阻礙了熱量的傳導(dǎo)，而且硅脂在涂抹過程中，并不能很好的控制硅脂的涂抹厚度，影響整體的散熱效果，導(dǎo)致導(dǎo)熱和散熱的效率不理想。同時(shí)導(dǎo)熱劑是一種普遍應(yīng)用在熱源和散熱器接口處的熱界面材料。綜合性能優(yōu)異的導(dǎo)熱劑不僅需要具有高的導(dǎo)熱系數(shù)，還必須具備較低的熱阻抗，但是目前業(yè)界使用過多的導(dǎo)熱填料，導(dǎo)致導(dǎo)熱劑粘度增大，涂覆性、攤鋪等性能降低，使用時(shí)的接觸熱阻抗增大。另一方面隨著市場(chǎng)上對(duì)處理器的性能要求越來越高，相應(yīng)硅芯片級(jí)功率消耗也愈來愈大，散熱問題亟需解決，據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于過熱引起的處理器失效占處理器失效總數(shù)的60％；導(dǎo)熱材料發(fā)揮最佳導(dǎo)熱效果的理想狀態(tài)是和熱源之間緊密接觸，但由于加工精度的限制，實(shí)際上兩者的接觸面之間存在很多空隙，導(dǎo)熱硅脂具有良好的流動(dòng)性性能，因而作為一種新型導(dǎo)熱熱界面材料廣泛應(yīng)用于填充處理器與散熱器之間的空隙；導(dǎo)熱硅脂經(jīng)過多次冷熱循環(huán)后會(huì)變干、流失，出現(xiàn)老化現(xiàn)象，同時(shí)傳統(tǒng)的導(dǎo)熱硅膠導(dǎo)熱系統(tǒng)較低，相變儲(chǔ)能較差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種cpu用高效導(dǎo)熱材料，該導(dǎo)熱材料本發(fā)明的導(dǎo)熱系數(shù)高，導(dǎo)熱散熱效果好，合理使用填料用量，熱阻抗較低，耐候性較好，具有良好的涂覆性和攤鋪性能，同時(shí)本發(fā)明提供的制備方法材料成本較低、原料易得、工藝簡(jiǎn)明，具有較高的使用價(jià)值和良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種cpu用高效導(dǎo)熱材料，包括以下重量份的原料：聚丙烯改性硅脂25-35份、季戊四醇14-18份、醋酸乙酯5-10份、硅油12-16份、金屬粉添加劑15-25份、氧化鋅12-16份、氮化硼10-14份、碳化硅12-14份、碳納米管4-6份、石墨烯2-8份、偶聯(lián)劑3-5份、聚乙烯蠟1-5份、聚丙烯酰胺2-4份、氮化鋁5-8份。優(yōu)選地，所述cpu用高效導(dǎo)熱材料包括以下重量份的原料：聚丙烯改性硅脂30份、季戊四醇16份、醋酸乙酯8份、硅油14份、金屬粉添加劑20份、氧化鋅14份、氮化硼12份、碳化硅13份、碳納米管5份、石墨烯5份、偶聯(lián)劑4份、聚乙烯蠟3份、聚丙烯酰胺3份、氮化鋁6份。優(yōu)選地，所述金屬粉添加劑為銀粉、鋁粉、銅粉按照重量比0.5:2:1的比例組成的混合物。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種。優(yōu)選地，所述碳納米管為直徑15-25nm、長(zhǎng)度10-30μm的高導(dǎo)熱性多壁碳納米管。優(yōu)選地，所述石墨烯為鉑摻雜石墨烯，直徑為5-10nm。本發(fā)明還提供了一種制備cpu用高效導(dǎo)熱材料的方法，包括以下步驟：步驟一，將金屬添加劑、氮化鋁、氧化鋅、氮化硼和碳化硅顆粒熔融成液態(tài)，隨后放入到化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)在1300-1400℃保溫2-3h，冷卻后加入高速粉碎機(jī)中粉碎，再加入研磨機(jī)中研磨，過800-1200目篩得到混合粉末a；步驟二，將聚丙烯改性硅脂、季戊四醇、醋酸乙酯加入攪拌機(jī)中在攪拌轉(zhuǎn)速為150-200r/min下攪拌15-25分鐘，再加入聚乙烯蠟、聚丙烯酰胺在200-250r/min下繼續(xù)攪拌10-20分鐘得到混合物b；步驟三，將步驟一制得的混合物a、步驟二制得的混合物b、偶聯(lián)劑、硅油、碳納米管、石墨烯加入高速攪拌機(jī)，在溫度為55-65℃、攪拌轉(zhuǎn)速為300-400r/min下，攪拌1-2小時(shí)，自然冷卻后得到發(fā)明的cpu用高效導(dǎo)熱材料。優(yōu)選地，所述的cpu用高效導(dǎo)熱材料的制備方法，其制備步驟為：步驟一，將金屬添加劑、氮化鋁、氧化鋅、氮化硼和碳化硅顆粒熔融成液態(tài)，隨后放入到化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)在1350℃保溫2.5h，冷卻后加入高速粉碎機(jī)中粉碎，再加入研磨機(jī)中研磨，過1000目篩，得到混合粉末a；步驟二，將聚丙烯改性硅脂、季戊四醇、醋酸乙酯加入攪拌機(jī)中在攪拌轉(zhuǎn)速為180r/min下攪拌20分鐘，再加入聚乙烯蠟、聚丙烯酰胺在220r/min下繼續(xù)攪拌15分鐘得到混合物b；步驟三，將步驟一制得的混合物a、步驟二制得的混合物b、偶聯(lián)劑、硅油、碳納米管、石墨烯加入高速攪拌機(jī)，在溫度為60℃、攪拌轉(zhuǎn)速為350r/min下，攪拌1.5小時(shí)，自然冷卻后得到發(fā)明的cpu用高效導(dǎo)熱材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：（1）本發(fā)明的一種cpu用高效導(dǎo)熱材料添加了氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅，作為導(dǎo)熱材料的填充物能夠有效增加材料的耐磨、耐熱和耐電壓性能。（2）本發(fā)明的一種cpu用高效導(dǎo)熱材料添加的金屬粉添加劑主要為銀粉、鋁粉、銅粉能夠有效增加材料的導(dǎo)熱性能，同時(shí)還添加了少許石墨烯材料，石墨烯材料分散均勻能夠有效提高材料的熱導(dǎo)率。（3）本發(fā)明的一種cpu用高效導(dǎo)熱材料采用了聚丙烯改性硅脂、季戊四醇、醋酸乙酯、聚乙烯蠟、聚丙烯酰胺提高了材料的表面平整性；添加了一定量的碳納米管作為補(bǔ)強(qiáng)填料，一方面能夠大大提高材料的拉升強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度，另一方面增加了材料的熱導(dǎo)性。（4）本發(fā)明的一種cpu用高效導(dǎo)熱材料的制備方法簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)明、材料成本較低、原料易得、適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，具有較高的實(shí)用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1.本實(shí)施例的一種cpu用高效導(dǎo)熱材料，包括以下重量份的原料：聚丙烯改性硅脂25份、季戊四醇14份、醋酸乙酯5份、硅油12份、金屬粉添加劑15份、氧化鋅12份、氮化硼10、碳化硅12份、碳納米管4份、石墨烯2份、偶聯(lián)劑3份、聚乙烯蠟1份、聚丙烯酰胺2份、氮化鋁5份。本實(shí)施例中金屬粉添加劑為銀粉、鋁粉、銅粉按照重量比0.5:2:1的比例組成的混合物。本實(shí)施例中偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。本實(shí)施例中碳納米管為直徑15-25nm、長(zhǎng)度10-30μm的高導(dǎo)熱性多壁碳納米管。本實(shí)施例中石墨烯為鉑摻雜石墨烯，直徑為5-10nm。本實(shí)施例的cpu用高效導(dǎo)熱材料的制備方法，包括以下步驟：步驟一，將金屬添加劑、氮化鋁、氧化鋅、氮化硼和碳化硅顆粒熔融成液態(tài)，隨后放入到化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)在1300℃保溫3h，冷卻后加入高速粉碎機(jī)中粉碎，再加入研磨機(jī)中研磨，過800目篩，得到混合粉末a；步驟二，將聚丙烯改性硅脂、季戊四醇、醋酸乙酯加入攪拌機(jī)中在攪拌轉(zhuǎn)速為150r/min下攪拌25分鐘，再加入聚乙烯蠟、聚丙烯酰胺在200r/min下繼續(xù)攪拌20分鐘得到混合物b；步驟三，將步驟一制得的混合物a、步驟二制得的混合物b、偶聯(lián)劑、硅油、碳納米管、石墨烯加入高速攪拌機(jī)，在溫度為55℃、攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min下，攪拌2小時(shí)，自然冷卻后得到發(fā)明的cpu用高效導(dǎo)熱材料。實(shí)施例2.本實(shí)施例的一種cpu用高效導(dǎo)熱材料，包括以下重量份的原料：聚丙烯改性硅脂35份、季戊四醇18份、醋酸乙酯10份、硅油16份、金屬粉添加劑25份、氧化鋅16份、氮化硼14份、碳化硅14份、碳納米管6份、石墨烯8份、偶聯(lián)劑5份、聚乙烯蠟5份、聚丙烯酰胺4份、氮化鋁8份。本實(shí)施例中金屬粉添加劑為銀粉、鋁粉、銅粉按照重量比0.5:2:1的比例組成的混合物。本實(shí)施例中偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。本實(shí)施例中碳納米管為直徑15-25nm、長(zhǎng)度10-30μm的高導(dǎo)熱性多壁碳納米管。本實(shí)施例中石墨烯為鉑摻雜石墨烯，直徑為5-10nm。本實(shí)施例的cpu用高效導(dǎo)熱材料的制備方法，包括以下步驟：步驟一，將金屬添加劑、氮化鋁、氧化鋅、氮化硼和碳化硅顆粒熔融成液態(tài)，隨后放入到化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)在1400℃保溫2h，冷卻后加入高速粉碎機(jī)中粉碎，再加入研磨機(jī)中研磨，過1200目篩，得到混合粉末a；步驟二，將聚丙烯改性硅脂、季戊四醇、醋酸乙酯加入攪拌機(jī)中在攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌15分鐘，再加入聚乙烯蠟、聚丙烯酰胺在250r/min下繼續(xù)攪拌10分鐘得到混合物b；步驟三，將步驟一制得的混合物a、步驟二制得的混合物b、偶聯(lián)劑、硅油、碳納米管、石墨烯加入高速攪拌機(jī)，在溫度為65℃、攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min下，攪拌1小時(shí)，自然冷卻后得到發(fā)明的cpu用高效導(dǎo)熱材料。實(shí)施例3.本實(shí)施例的一種cpu用高效導(dǎo)熱材料，包括以下重量份的原料：聚丙烯改性硅脂30份、季戊四醇16份、醋酸乙酯8份、硅油14份、金屬粉添加劑20份、氧化鋅14份、氮化硼12份、碳化硅13份、碳納米管5份、石墨烯5份、偶聯(lián)劑4份、聚乙烯蠟3份、聚丙烯酰胺3份、氮化鋁6份。本實(shí)施例中金屬粉添加劑為銀粉、鋁粉、銅粉按照重量比0.5:2:1的比例組成的混合物。本實(shí)施例中偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。本實(shí)施例中碳納米管為直徑15-25nm、長(zhǎng)度10-30μm的高導(dǎo)熱性多壁碳納米管。本實(shí)施例中石墨烯為鉑摻雜石墨烯，直徑為5-10nm。本實(shí)施例的cpu用高效導(dǎo)熱材料的制備方法，包括以下步驟：步驟一，將金屬添加劑、氮化鋁、氧化鋅、氮化硼和碳化硅顆粒熔融成液態(tài)，隨后放入到化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)在1350℃保溫2.5h，冷卻后加入高速粉碎機(jī)中粉碎，再加入研磨機(jī)中研磨，過1000目篩，得到混合粉末a；步驟二，將聚丙烯改性硅脂、季戊四醇、醋酸乙酯加入攪拌機(jī)中在攪拌轉(zhuǎn)速為180r/min下攪拌20分鐘，再加入聚乙烯蠟、聚丙烯酰胺在220r/min下繼續(xù)攪拌15分鐘得到混合物b；步驟三，將步驟一制得的混合物a、步驟二制得的混合物b、偶聯(lián)劑、硅油、碳納米管、石墨烯加入高速攪拌機(jī)，在溫度為60℃、攪拌轉(zhuǎn)速為350r/min下，攪拌1.5小時(shí)，自然冷卻后得到發(fā)明的cpu用高效導(dǎo)熱材料。以上各實(shí)施例制得的cpu用高效導(dǎo)熱材料的性能測(cè)試結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3現(xiàn)有技術(shù)熱導(dǎo)率w/(m·k)11.512.712.17.8本發(fā)明的一種cpu用高效導(dǎo)熱材料，其導(dǎo)熱系數(shù)高，導(dǎo)熱散熱效果好，合理使用填料用量，熱阻抗較低，耐候性較好，具有良好的涂覆性和攤鋪性能，同時(shí)本發(fā)明提供的制備方法材料成本較低、原料易得、工藝簡(jiǎn)明，具有較高的使用價(jià)值和良好的應(yīng)用前景。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。當(dāng)前第1頁(yè)12