Теплопроводящая паста

Изобретение относится к области создания теплопроводящих материалов и может быть использовано для сопряжения теплонапряженных различных устройств и деталей. Теплопроводная паста содержит теплопроводный неорганический наполнитель в виде частиц нитрида алюминия и связующее в виде органического полисилоксана, причем в качестве органического полисилоксана используют полидиметилсилоксан, а частицы нитрида алюминия имеют неправильную форму размером 110-300 мкм, которые составляют 80-100% по массе всех частиц, остальное - частицы размером до 100 нм. При этом частицы крупностью 110-300 мкм имеют строение в виде агломератов из наночастиц нитрида алюминия. Технический результат заключается в повышении теплопроводности за счет улучшения межчастичных контактов нитрида алюминия. 1 ил., 4 пр.

 

Изобретение относится к области создания теплопроводящих материалов и может быть использовано для сопряжения теплонапряженных различных устройств и деталей.

Известна теплопроводящая паста, патент SU 919346, в состав которой входит 40,0-60,0 вес. %, глицерина, 38,8-53,0 вес. % алюминиевой пудры и 1,7 вес. % антистатика. Использование в качестве теплопроводящего наполнителя металлического алюминия имеет существенные недостатки. Металлический алюминий в силу высокой химической активности, особенно если учесть его порошкообразное состояние, с течением времени подвержен взаимодействиям не только с сопутствующими компонентами, но и с внешней средой, содержащей химически активные составляющие. Появление поверхностных кислородсодержащих пленок на частицах металлического алюминиевого порошка резко снижает его теплопроводность, что в конечном результате ухудшает результативность данной сопрягающей пасты, применяемой для отвода тепла от теплонапряженного устройства.

Наиболее близким к заявленному является патент WO 2013052375, 11.04.2013, согласно которому теплопроводящая паста имеет теплопроводные неорганические включения, 100 частей по весу которых обработаны гидрофобным олефиликом, диаметр частиц неорганического компонента от 10 нм до 100 мкм. В качестве органического связующего используются полисилоксановые соединения, а в качестве неорганического наполнителя - нитрид алюминия.

Недостатком пасты, описанной в вышеуказанном патенте, является то, что частицы нитрида алюминия имеют круглую форму. В этом случае органическое связующее равномерно покрывает частицы нитрида алюминия и исключает прямой контакт в объёме теплопроводящей пасты. Другим недостатком является ограничение по размеру частиц теплопроводного нитрида алюминия до 100 мкм. Получение мелкодисперсных порошков нитрида алюминия, имеющего высокую твердость, представляет собой энергозатратный технологический процесс. Кроме того, длительное измельчение твердого нитрида алюминия сопровождается намолом примесей футеровочного материала мельниц.

Указанные выше недостатки отсутствуют в предлагаемом в качестве патента техническом решении.

Задачей изобретения является создание пасты, имеющей повышенную теплопроводность за счет улучшения межчастичных контактов нитрида алюминия. Указанная задача решается тем, что теплопроводная паста, содержащая теплопроводный неорганический наполнитель в виде частиц нитрида алюминия и связующего, органического полидиметилсилоксана, отличается тем, что частицы нитрида алюминия имеют неправильную форму размером 110-300 мкм, которые составляют 80-100 % по массе, остальное - частицы нитрида алюминия размером до 100 нм., при этом частицы размером 110-300 мкм имеют кристаллическое строение или строение в виде агломератов из наночаститиц нитрида алюминия.

Увеличение размеров частиц и применение традиционных способов получения нитрида алюминия с последующим измельчением позволяет иметь частицы неправильной формы, что обеспечивает необходимый контакт нитрида алюминия и ведет к образованию непрерывной структуры и резкому повышению теплопроводности пасты, как изображено на фигуре 1.

Пример 1

Теплопроводная паста, состоящая из неорганического теплопроводящего наполнителя в виде частиц нитрида алюминия средним диаметром от 110 мкм, составляющих 80% по массе, и связующего полидиметилсилоксана, обработанных гидрофобным олефиликом, имела теплопроводность не выше 3,5 Вт/(мК).

Пример 2

Теплопроводная паста, состоящая из неорганического теплопроводного наполнителя в виде частиц нитрида алюминия имеющих строение в виде агломератов неправильной формы средним размером 300 мкм, содержанием по массе 80%, остальные - частицы с крупностью до 100 нм, и связующего -полидиметилсилоксана имела теплопроводность не ниже 4,7 Вт/(мК).

Пример 3

Теплопроводная паста, состоящая из неорганического теплопроводящего наполнителя в виде частиц нитрида алюминия неправильной формы, имеющих строение в виде агломератов средним размером 110 мкм около 100% по массе, имела теплопроводность более 4,6 Вт/(мК).

Пример 4

Теплопроводная паста, состоящая на 100% по массе из неорганического теплопроводного наполнителя в виде частиц нитрида алюминия имеющих строение в виде агломератов неправильной формы средним размером 300 мкм имела теплопроводность более 4,6 Вт/(мК).

Таким образом, технический результат заключается в том, что межчастичные контакты нитрида алюминия резко повышают теплофизические характеристики теплопроводной пасты. Подобное явление носит название перкаляционного эффекта.

Теплопроводная паста для сопряжения теплонапряженных устройств и деталей, содержащая теплопроводный неорганический наполнитель в виде частиц нитрида алюминия и связующее в виде органического полисилоксана, отличающаяся тем, в качестве органического полисилоксана используют полидиметилсилоксан, а частицы нитрида алюминия имеют неправильную форму размером 110-300 мкм, которые составляют 80-100% по массе всех частиц, остальное - частицы размером до 100 нм, при этом частицы крупностью 110-300 мкм имеют строение в виде агломератов из наночастиц нитрида алюминия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полимерным теплопроводящим электроизоляционным композиционным материалам (КМ) и может быть использовано при изготовлении теплоотводящих элементов, в том числе радиаторов охлаждения, в электротехнических и электронных устройствах различного назначения.

Изобретение относятся к кондиционеру воздуха с компрессором, использующим хладагент R32. Он содержит компрессор для сжатия хладагента; наружный теплообменник; внутренний теплообменник; и расширительный клапан для уменьшения давления хладагента, причем хладагент образован из гидрофторуглерода (HFC); компрессор содержит компрессорный узел для сжатия хладагента, узел электродвигателя для передачи вращающей силы компрессорному узлу через вращающийся вал, соединенный с компрессорным узлом, и участок для вмещения компрессорного масла для содержания компрессорного масла с целью уменьшения трения между вращающимся валом и компрессорным узлом и понижения температуры компрессора; и масло содержит углеродную наночастицу, при этом объем компрессорного масла составляет около 35-45% от эффективного объема внутренней части компрессора, причем эффективным объемом является объем, полученный путем вычитания объемов узла электродвигателя и компрессорного узла из общего объема компрессора.

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к производству легковесных огнеупорных теплоизоляционных изделий. Композиция включает связующее и легкий заполнитель и дополнительно содержит карбамидофурановую смолу марки ФК и катализатор отверждения марки ОК в количестве 10% от массы смолы.
Изобретение относится к использованию углеродного соединения Михаэля для уменьшения теплопередачи. Описан способ использования углеродного соединения Михаэля для уменьшения теплопередачи, включающий: локализацию углеродного соединения Михаэля между теплопередатчиком и теплоприемником, где углеродное соединение Михаэля представляет собой продукт реакции многофункционального акрилатного соединения с многофункциональным донором Михаэля; и теплопередатчик имеет температуру от 100 до 290°С.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно, к способам производства замороженных овощных полуфабрикатов, состоящих из мелкого и среднего размеров плодов в целом и нарезанном на куски виде, разделенном на порции.
Изобретение относится к области теплопроводящих диэлектрических материалов и может найти применение при изготовлении теплоотводящих прокладок, лент, герметиков, заливочных компаундов для чипов компьютерной памяти, изделий силовой электронике, портативных устройств, блоков электропитания и силовых преобразователей, в которых необходимо обеспечить теплоотвод от теплонагруженных элементов и узлов.

Предложен антифриз энергосберегающий для двигателей внутреннего сгорания автомобилей, тяжелой колесной и гусеничной техники гражданского и военного назначения и других транспортных средств, а также генераторных установок, который обладает низкой вязкостью и повышенной теплопередающей способностью.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в узлах систем охлаждения, которые подвергаются испытанию нагреванием, или в двигателях для предварительной обкатки перед сдачей на склад и/или сборкой транспортного средства или двигателя.
Изобретение относится к области химической технологии, в частности к низкозамерзающим охлаждающим жидкостям, и может быть использовано в качестве теплоносителя в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также в оборудовании бытового и промышленного назначения.

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для создания теплоносителей. Предложен теплоноситель на основе кремнийорганических соединений.

Изобретение может быть использовано в аэрокосмической промышленности. Отверждаемый композитный материал содержит по меньшей мере один структурный слой армирующих волокон, пропитанных отверждаемой смолистой матрицей, и по меньшей мере одну проводящую композитную частицу, расположенную рядом или вблизи с указанными армирующими волокнами.

Изобретение относится к полимерным композициям, а именно к композициям на основе ароматических полиамидов и ультрадисперсных минеральных наполнителей. .
Изобретение относится к композитному материалу в виде волокон, пленок и других формованных изделий, содержащему поли-п-фенилентерефталамид (ПФТА) и нанотрубки. .
Изобретение относится к наполненным полимерным композициям, предназначенным для изготовления крупногабаритных изделий антифрикционного назначения. .

Изобретение относится к полимерным композиционным материалам, используемым в элементах конструкций авиационной и космической техники. .
Изобретение относится к полипропиленовой формовочной смеси для изготовления фасонных деталей, поверхность которых обладает особым, декоративным эффектом и которые в особенности находят применение в салоне автомобиля.

Изобретение относится к полимерным композициям для безасбестовых фрикционных материалов, используемых в машиностроении для изготовления тормозных накладок и колодок дисковых и барабанных тормозов.

Изобретение относится к области получения высокоэрозионного теплозащитного материала, предназначенного для зашиты высокотеплонапряженных узлов и агрегатов различных приборов.

Изобретение может быть использовано при изготовлении электрохимических устройств, таких как твердооксидные топливные элементы, электролизеры. Для синтеза наноразмерного порошкообразного материала на основе скандата лантана смесь решеткообразующих компонентов и допанта нагревают в присутствии горючего органического соединения, легко окисляемого и не вносящего загрязнений в получаемый продукт, до прохождения реакции горения.

Изобретение относится к области создания теплопроводящих материалов и может быть использовано для сопряжения теплонапряженных различных устройств и деталей. Теплопроводная паста содержит теплопроводный неорганический наполнитель в виде частиц нитрида алюминия и связующее в виде органического полисилоксана, причем в качестве органического полисилоксана используют полидиметилсилоксан, а частицы нитрида алюминия имеют неправильную форму размером 110-300 мкм, которые составляют 80-100 по массе всех частиц, остальное - частицы размером до 100 нм. При этом частицы крупностью 110-300 мкм имеют строение в виде агломератов из наночастиц нитрида алюминия. Технический результат заключается в повышении теплопроводности за счет улучшения межчастичных контактов нитрида алюминия. 1 ил., 4 пр.

Наверх