低渗油高导热硅脂界面材料的制备及其性能

陈冉冉¹，任晓雯²，孙敬文²，王帆¹，朱亚平¹，齐会民¹

1. 特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室华东理工大学材料科学与工程学院2. 上海卫星装备研究所

摘 要：针对航天器界面材料对导热率和渗油特性的要求,以聚甲基苯基硅氧烷（PMPS）、羟基封端聚二甲基硅氧烷（PDMS）为基体,通过填料堆积密度设计与粒径选择、不同填料的协同作用、填料的表面改性,以及添加纳米粒子,制得了高导热低渗油导热硅脂（TCG）,其导热系数达5.7 W/（m·K）,在测试条件下,基本无渗油现象。研究表明,通过对多种粒径球状Al粉进行粒径复配,可使填料达到密堆积结构;再搭配少量Ag粉,发挥不同形貌填料的协同作用,构建更有效的导热通路;对导热填料进行表面改性,可改善其与基体的相容性,进一步提高填料的填充量,从而改善TCG的导热性能。采用PDMS为基体,发挥其氢键作用以及少量纳米颗粒添加剂的协同作用,可降低TCG的渗油率。在模拟使用环境下,低渗油高导热TCG具有优良的散热效果,加热元件温度从39.4℃降低到37.1℃,并在高低温热循环条件下,不开裂,不渗油。

关键词：导热硅脂;界面材料;导热性能;低渗油;