(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211156605.0 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 深圳烯材 科技有限公司 地址 518122 广东省深圳市坪 山区坑梓街 道锦绣中路14号深福保现代光学厂区 B栋302B区、 一期厂房102B区 (72)发明人 韦覃伟　覃凤梅　黄坤　 (74)专利代理 机构 沈阳优普达知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 21234 专利代理师 孙杰 (51)Int.Cl. C08J 5/18(2006.01) C08L 91/06(2006.01) C08L 75/04(2006.01) C08L 83/04(2006.01)C08K 7/06(2006.01) C08K 7/04(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C09K 5/14(2006.01) (54)发明名称 一种复合材 料导热垫的制备方法 (57)摘要 本发明属于热界面材料制备领域， 具体为一 种复合材料导热垫的制备方法。 将平 面高导热薄 膜材料切割成 纤维状， 再将多根高导热纤维定向 排列， 高热导纤维之间缝隙用有机物和填充助剂 填充， 组成复合材料块体。 在垂直于高导热纤维 方向对复合材料块体进行切片， 获得垂直方向高 热导率的垫片。 该方法制备出的导热垫片， 具有 高垂直热导率、 低成本、 柔性、 稳定力学结构的特 点， 可替代 碳纤维垫片作为热界面材料应用于导 热和散热 领域。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115418015 A 2022.12.02 CN 115418015 A 1.一种复合材料导热垫的制备方法， 其特征在于， 具体流程如下： 将平面高导热薄膜材 料切割成纤维状， 再将多根高导热纤维定 向排列， 高热导纤维之间缝隙用有机物和 填充助 剂填充， 组成复合材料块体， 在垂 直于高导热纤维方向对复合材料块体进 行切片， 获得垂 直 方向高热导 率的垫片。 2.按照权利要求1所述的复合材料导热垫的制备方法， 其特征在于， 平面高导热薄膜材 料包括但不限于石墨纸、 人工石墨膜、 石墨烯膜、 氮化硼膜、 金刚石膜、 金属膜中的一种或多 种混合， 薄膜厚度范围是0.1～10 00 μm。 3.按照权利要求1所述的复合材料导热垫的制备方法， 其特征在于， 平面高导热薄膜材 料切割成纤维状， 切割方式包括但 不限于激光切割、 化学刻蚀、 机械加工、 线切割、 离子切割 中的一种或者两种以上方式组合， 切割 出的纤维形状是正方形或长方形， 纤维宽度范围是 0.1～3000 μm。 4.按照权利要求1所述的复合材料导热垫的制备方法， 其特征在于， 将多根高热导纤维 定向排列， 定向排列方式包括但不限于手工排列、 机械手排列、 机械拉丝、 流体辅助排列中 的一种或两种以上 方式组合， 纤维数量范围是0.1万～10 000万根。 5.按照权利要求1所述的复合材料导热垫的制备方法， 其特征在于， 填充高导热纤维之 间缝隙的有机物包括但不限于用硅橡胶、 天然橡胶乳、 氯丁胶乳、 聚氨酯、 石蜡其中的一种 或两种以上混合有机物。 6.按照权利要求5所述的复合材料导热垫的制备方法， 其特征在于， 有机物的填充方式 包括但不限于真空浇筑、 加压 浇筑、 浸渍填充。 7.按照权利要求5所述的复合材料导热垫的制备方法， 其特征在于， 有机物的固化类 型， 包括但不限于溶剂挥发、 液相凝固、 交联固化中的一种或两种以上类型。 8.按照权利要求1所述的复合材料导热垫的制备方法， 其特征在于， 填充助剂包括着色 剂、 阻燃剂、 固化剂、 金属氧化物、 金属氮化物中的一种或两种以上混合。 9.按照权利要求1所述的复合材料导热垫的制备方法， 其特征在于， 在垂直于 高导热纤 维方向对复合材料块体进 行切片， 切片方式包括激光切割、 等离子切割、 超声切割、 线切割、 刀片切割 、 锯片切割中的一种或两种以上分切方式组合， 切片厚度范围是10～10 000 μm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115418015 A 2一种复合材料导热垫的制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于热界面材 料制备领域， 具体为 一种复合材 料导热垫的制备 方法。 背景技术 [0002]随着电子设备向小型化、 集成化、 多功能化和高性能化的方向发展， 电子设备在使 用过程产生的废热集中和积累， 严重影响了电子器件的性能和寿命， 将废热传导出电子设 备内部成为解决问题的主要途径， 在热流由电子设备内部向外部转移时需要跨过多种界 面， 界面接触热阻严重限制 了热量的传输， 导热硅胶垫是目前工业界普遍用于降低接触热 阻的一种热界面材料， 其采用陶瓷类、 金属类传统的导热填料， 已经不能满足 高功率散热芯 片对热界面材 料的需求(>20W/mK)。 [0003]目前碳纤维导热垫可以做到25w以上， 导热性能上具有优越性。 但是碳纤维导热垫 及其他定向排列碳类导热垫， 存在几个问题。 [0004]中间相沥青基碳纤维制 备的导热垫导热性能虽然好， 但是硬度很高。 由于高分子 聚合物通常粘性较大， 改性后的碳纤维在聚合物中定 向排列不是一件容易的事。 把碳纤维 直接与有机物基体混合后挤出， 碳纤维的取向度低， 达不到理想的效果。 这些问题严重制约 了碳纤维在高性能热界面材料领域的应用， 亟需一种制备方法实现碳纤维垂 直定向排列于 导热垫内， 同时保持导热垫的结构完整， 又不影响导热垫的粘性、 柔 性、 良好的压缩性能。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提出一种复合材料导热垫的制备方法， 将高平面导热薄膜材料 切割成纤维状， 再将多根高热导纤维定向排列， 高热导纤维之 间缝隙用有机物 填充， 组成复 合材料块体。 在垂直于高导热纤维方向对复合材料块体进行切片， 获得垂直方向高热导率 的垫片。 所制备的高平面 导热垫垂直热导 率最高可达 500W/mK。 [0006]该方法制备出的导热垫片， 具有高垂直热导率、 低成本、 柔性、 稳定力学结构的特 点。 [0007]本发明的技 术方案是： [0008]一种复合材料导热垫 的制备方法， 具体流程如下： 将平面高导热薄膜材料切割成 纤维状， 再将多根高导热纤维定向排列， 高热导纤维之 间缝隙用有机物和填充助剂填充， 组 成复合材料块体。 在垂直于高导热纤维方向对复合材料块体进行切片， 获得垂直方向高热 导率的垫片。 [0009]所述的复合材料导热垫 的制备方法， 高平面导热薄膜材料包括但不限于石墨纸、 人工石墨膜、 石墨烯膜、 氮化硼膜、 金刚石膜、 金属膜 等其中的一种或多种混合， 薄膜厚度范 围是0.1～10 00 μm。 [0010]所述的复合材料导热垫 的制备方法， 高平面导热薄膜材料切割 成纤维状， 切割方 式包括但不限于激光切割、 化学刻蚀、 机械加工、 线切割、 离子切割等其中的一种或者两种 以上方式组合， 切割出的纤维形状是正方 形或长方 形， 纤维宽度范围是0.1～3 000 μm。说　明　书 1/4 页 3 CN 115418015 A 3