本發(fā)明屬于高分子材料制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于計(jì)算機(jī)處理器的新型抗老化材料的制備方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)處理器在工作中會(huì)大量發(fā)熱，若散熱措施不當(dāng)會(huì)使元件溫度過(guò)高，導(dǎo)致其工作性能下降甚至損壞。因此，需要在計(jì)算機(jī)處理器上安裝散熱裝置，如散熱風(fēng)扇或銅塊等，散熱裝置與計(jì)算機(jī)處理器之間通常會(huì)填充導(dǎo)熱硅膠，用于促進(jìn)計(jì)算機(jī)處理器與散熱裝置之間的熱量傳遞?，F(xiàn)有的導(dǎo)熱硅膠在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，導(dǎo)致導(dǎo)熱性能下降，影響計(jì)算機(jī)處理器的正常散熱。
隨著市場(chǎng)上對(duì)處理器的性能要求越來(lái)越高，相應(yīng)硅芯片級(jí)功率消耗也愈來(lái)愈大，散熱問(wèn)題亟需解決，據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于過(guò)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(guò)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。
因此，如何制備計(jì)算機(jī)用處理器導(dǎo)熱耐老化材料，同時(shí)降低其工藝成本及提高導(dǎo)熱耐老化性能，這始終是計(jì)算機(jī)用處理器導(dǎo)熱耐老化材料推廣應(yīng)用的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種用于計(jì)算機(jī)處理器的新型抗老化材料的制備方法，本發(fā)明不但具有良好的導(dǎo)熱性能，而且具有優(yōu)異的抗老化性能，在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期使用過(guò)程中，不易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，保證了導(dǎo)熱性能，也保證了計(jì)算機(jī)處理器的正常散熱。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
一種用于計(jì)算機(jī)處理器的新型抗老化材料的制備方法，包括以下制備步驟：
a、將鋁粉、銅粉、氧化鎂和鈦白粉混合后，置于球磨機(jī)中球磨2-4h，得到材料一；
b、將二乙烯基硅油和乙烯基三甲氧基硅烷混合加入到密煉機(jī)中，在120-140℃下攪拌混合40-60min，攪拌速度為200-240r/min，得到材料二；
c、將材料一加入到材料二中，再加入聚丙烯改性硅脂和醋酸乙酯接枝共聚淀粉，混合均勻后置于化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)在600-800℃下進(jìn)行混合反應(yīng)，得到材料三；
d、向材料三中加入季戊四醇和蔗糖多酯進(jìn)行等壓熱梯度反應(yīng)，得到材料四；
e、將材料四、聚甲基氫硅氧烷、雙吡咯烷酮硅烷和氯鉑酸混合置于高頻感應(yīng)加熱熱壓燒結(jié)爐中，進(jìn)行固化處理，即可得到成品。
優(yōu)選的，所述新型抗老化材料包括以下重量份的原料：鋁粉18-22份、銅粉14-18份、氧化鎂13-17份、鈦白粉12-16份、二乙烯基硅油8-14份、乙烯基三甲氧基硅烷15-19份、聚丙烯改性硅脂22-25份、醋酸乙酯接枝共聚淀粉20-25份、季戊四醇11-16份、蔗糖多酯12-15份、聚甲基氫硅氧烷13-17份、雙吡咯烷酮硅烷12-16份和氯鉑酸13-18份。
優(yōu)選的，所述步驟c的材料一在材料二冷卻至80-90℃時(shí)加入。
優(yōu)選的，所述步驟c的材料一、材料二、聚丙烯改性硅脂和醋酸乙酯接枝共聚淀粉混合后置于高溫熔煉煉爐中熔煉成熔融狀態(tài)，再置于化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)。
優(yōu)選的，所述步驟c的化學(xué)氣相沉積爐反應(yīng)至混合物無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象時(shí)停止。
優(yōu)選的，所述步驟d的等壓熱梯度反應(yīng)在高純氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行。
優(yōu)選的，所述步驟e的混合物在置于高頻感應(yīng)加熱熱壓燒結(jié)爐中之前，在真空脫泡機(jī)中進(jìn)行脫泡，脫泡時(shí)間為40-50min。
優(yōu)選的，所述步驟e的固化處理為：在氬氣氣氛中，以120-135℃和10-15mpa的壓力下預(yù)壓10-15min，隨后在500-600℃下燒結(jié)30-35min，再降溫至200-250℃，并以15-20mpa的壓力保壓40-50min。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明通過(guò)用于計(jì)算機(jī)處理器的材料進(jìn)行優(yōu)化，顯著地提高了用于計(jì)算機(jī)處理器的材料的導(dǎo)熱耐老化性能。
本發(fā)明不但具有良好的導(dǎo)熱性能，而且具有優(yōu)異的抗老化性能，在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期使用過(guò)程中，不易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，保證了導(dǎo)熱性能，也保證了計(jì)算機(jī)處理器的正常散熱。
本發(fā)明制備的材料具有良好的市場(chǎng)前景，且能夠規(guī)模化生產(chǎn)，便于大范圍推廣使用。
本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，材料成本低廉且來(lái)源廣泛，制備過(guò)程中無(wú)二次污染物的產(chǎn)生，具有一定的節(jié)能環(huán)保效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種用于計(jì)算機(jī)處理器的新型抗老化材料的制備方法，包括以下制備步驟：
a、將鋁粉、銅粉、氧化鎂和鈦白粉混合后，置于球磨機(jī)中球磨4h，得到材料一；
b、將二乙烯基硅油和乙烯基三甲氧基硅烷混合加入到密煉機(jī)中，在140℃下攪拌混合40min，攪拌速度為240r/min，得到材料二；
c、將材料一加入到材料二中，再加入聚丙烯改性硅脂和醋酸乙酯接枝共聚淀粉，混合均勻后置于化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)在600℃下進(jìn)行混合反應(yīng)，得到材料三；
d、向材料三中加入季戊四醇和蔗糖多酯進(jìn)行等壓熱梯度反應(yīng)，得到材料四；
e、將材料四、聚甲基氫硅氧烷、雙吡咯烷酮硅烷和氯鉑酸混合置于高頻感應(yīng)加熱熱壓燒結(jié)爐中，進(jìn)行固化處理，即可得到成品。
新型抗老化材料包括以下重量份的原料：鋁粉22份、銅粉18份、氧化鎂13份、鈦白粉16份、二乙烯基硅油8份、乙烯基三甲氧基硅烷19份、聚丙烯改性硅脂22份、醋酸乙酯接枝共聚淀粉25份、季戊四醇11份、蔗糖多酯12份、聚甲基氫硅氧烷17份、雙吡咯烷酮硅烷12份和氯鉑酸18份。
步驟c的材料一在材料二冷卻至80℃時(shí)加入。
步驟c的材料一、材料二、聚丙烯改性硅脂和醋酸乙酯接枝共聚淀粉混合后置于高溫熔煉煉爐中熔煉成熔融狀態(tài)，再置于化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)。
步驟c的化學(xué)氣相沉積爐反應(yīng)至混合物無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象時(shí)停止。
步驟d的等壓熱梯度反應(yīng)在高純氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行。
步驟e的混合物在置于高頻感應(yīng)加熱熱壓燒結(jié)爐中之前，在真空脫泡機(jī)中進(jìn)行脫泡，脫泡時(shí)間為50min。
步驟e的固化處理為：在氬氣氣氛中，以135℃和15mpa的壓力下預(yù)壓15min，隨后在600℃下燒結(jié)30min，再降溫至250℃，并以15mpa的壓力保壓50min。
本實(shí)施例制備的抗老化材料的材料性能參數(shù)如下：熱導(dǎo)率11.8w/m·k，人工加速老化(90℃，90天)下拉伸強(qiáng)度的平均下降率為0.7％，斷裂伸長(zhǎng)率的平均下降率為0.8％。
實(shí)施例2
一種用于計(jì)算機(jī)處理器的新型抗老化材料的制備方法，包括以下制備步驟：
a、將鋁粉、銅粉、氧化鎂和鈦白粉混合后，置于球磨機(jī)中球磨2h，得到材料一；
b、將二乙烯基硅油和乙烯基三甲氧基硅烷混合加入到密煉機(jī)中，在140℃下攪拌混合60min，攪拌速度為200r/min，得到材料二；
c、將材料一加入到材料二中，再加入聚丙烯改性硅脂和醋酸乙酯接枝共聚淀粉，混合均勻后置于化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)在600℃下進(jìn)行混合反應(yīng)，得到材料三；
d、向材料三中加入季戊四醇和蔗糖多酯進(jìn)行等壓熱梯度反應(yīng)，得到材料四；
e、將材料四、聚甲基氫硅氧烷、雙吡咯烷酮硅烷和氯鉑酸混合置于高頻感應(yīng)加熱熱壓燒結(jié)爐中，進(jìn)行固化處理，即可得到成品。
新型抗老化材料包括以下重量份的原料：鋁粉22份、銅粉18份、氧化鎂17份、鈦白粉16份、二乙烯基硅油14份、乙烯基三甲氧基硅烷19份、聚丙烯改性硅脂23份、醋酸乙酯接枝共聚淀粉25份、季戊四醇16份、蔗糖多酯15份、聚甲基氫硅氧烷17份、雙吡咯烷酮硅烷16份和氯鉑酸18份。
步驟c的材料一在材料二冷卻至90℃時(shí)加入。
步驟c的材料一、材料二、聚丙烯改性硅脂和醋酸乙酯接枝共聚淀粉混合后置于高溫熔煉煉爐中熔煉成熔融狀態(tài)，再置于化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)。
步驟c的化學(xué)氣相沉積爐反應(yīng)至混合物無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象時(shí)停止。
步驟d的等壓熱梯度反應(yīng)在高純氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行。
步驟e的混合物在置于高頻感應(yīng)加熱熱壓燒結(jié)爐中之前，在真空脫泡機(jī)中進(jìn)行脫泡，脫泡時(shí)間為40min。
步驟e的固化處理為：在氬氣氣氛中，以135℃和15mpa的壓力下預(yù)壓15min，隨后在500℃下燒結(jié)35min，再降溫至250℃，并以20mpa的壓力保壓50min。
本實(shí)施例制備的抗老化材料的材料性能參數(shù)如下：熱導(dǎo)率14.3w/m·k，人工加速老化(90℃，90天)下拉伸強(qiáng)度的平均下降率為0.7％，斷裂伸長(zhǎng)率的平均下降率為0.6％。
實(shí)施例3
一種用于計(jì)算機(jī)處理器的新型抗老化材料的制備方法，包括以下制備步驟：
a、將鋁粉、銅粉、氧化鎂和鈦白粉混合后，置于球磨機(jī)中球磨4h，得到材料一；
b、將二乙烯基硅油和乙烯基三甲氧基硅烷混合加入到密煉機(jī)中，在140℃下攪拌混合40min，攪拌速度為200r/min，得到材料二；
c、將材料一加入到材料二中，再加入聚丙烯改性硅脂和醋酸乙酯接枝共聚淀粉，混合均勻后置于化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)在600℃下進(jìn)行混合反應(yīng)，得到材料三；
d、向材料三中加入季戊四醇和蔗糖多酯進(jìn)行等壓熱梯度反應(yīng)，得到材料四；
e、將材料四、聚甲基氫硅氧烷、雙吡咯烷酮硅烷和氯鉑酸混合置于高頻感應(yīng)加熱熱壓燒結(jié)爐中，進(jìn)行固化處理，即可得到成品。
新型抗老化材料包括以下重量份的原料：鋁粉18份、銅粉14份、氧化鎂13份、鈦白粉12份、二乙烯基硅油8份、乙烯基三甲氧基硅烷15份、聚丙烯改性硅脂22份、醋酸乙酯接枝共聚淀粉20份、季戊四醇11份、蔗糖多酯12份、聚甲基氫硅氧烷13份、雙吡咯烷酮硅烷12份和氯鉑酸13份。
步驟c的材料一在材料二冷卻至80℃時(shí)加入。
步驟c的材料一、材料二、聚丙烯改性硅脂和醋酸乙酯接枝共聚淀粉混合后置于高溫熔煉煉爐中熔煉成熔融狀態(tài)，再置于化學(xué)氣相沉積爐內(nèi)。
步驟c的化學(xué)氣相沉積爐反應(yīng)至混合物無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象時(shí)停止。
步驟d的等壓熱梯度反應(yīng)在高純氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行。
步驟e的混合物在置于高頻感應(yīng)加熱熱壓燒結(jié)爐中之前，在真空脫泡機(jī)中進(jìn)行脫泡，脫泡時(shí)間為40min。
步驟e的固化處理為：在氬氣氣氛中，以120℃和10mpa的壓力下預(yù)壓15min，隨后在500℃下燒結(jié)30min，再降溫至200℃，并以15mpa的壓力保壓40min。
本實(shí)施例制備的抗老化材料的材料性能參數(shù)如下：熱導(dǎo)率12.5w/m·k，人工加速老化(90℃，90天)下拉伸強(qiáng)度的平均下降率為0.5％，斷裂伸長(zhǎng)率的平均下降率為0.7％。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。