导向热传导制品、复合物及方法

本申请涉及用于热传导的制品、复合物和方法。

背景技术：

1、高功率密度电子设备在热管理领域带来挑战，特别是随着电子设备趋向于越来越高的封装密度。

技术实现思路

1、根据一个方面，本申请公开一种制品，制品包括复合物。复合物包括聚合物结合剂和通过聚合物结合剂保持在一起的颗粒，颗粒是磁响应的且具有片状几何形状。颗粒包括热各向异性材料，以使得颗粒的特征在于较高的平面内热导率和较低的平面间热导率。复合物的特征在于设定于由在多个区段中分别沿不同定向一致排布的所述颗粒所设定的至少一个热传导主路径。多个区段中的至少两个区段相对于彼此以梯度角度差不同地定向，以使得多个区段中的至少两个区段相互不平行且相互不垂直。

2、根据另一方面，本申请公开一种制品的制造方法。方法包括逐层叠置形成多个层。多个层中的每一层通过以下方式形成：沉积作为沉积材料的浆料，浆料是颗粒和聚乙烯吡咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone）的水性（aqueous）悬浮液，颗粒是被功能化以具有磁响应性的六方氮化硼片；仅通过向沉积材料提供转动的外部磁场以将颗粒一致排布；以及在周围环境条件下，在多孔基板上，对沉积材料进行无辅助干燥以形成六方氮化硼和聚乙烯吡咯烷酮的复合物。复合物的特征在于由在多个区段中分别沿不同定向一致排布的所述颗粒所设定的至少一个热传导主路径。多个区段中的两个区段分别设定于多个层的相邻层中，以使得多个区段中的两个区段相互不平行且相互不垂直。

技术特征：

1.一种制品，包括：

2.根据权利要求1所述的制品，其中所述至少一个热传导主路径在所述复合物中从所述制品的第一表面至所述制品的第二表面设定，所述第二表面相对于所述第一表面是非相对表面。

3.根据权利要求1或2所述的制品，其中所述热传导主路径由所述颗粒的局部渐进定向改变确定，并且其中每个所述局部渐进定向改变小于90度。

4.根据权利要求3所述的制品，其中所述局部渐进改变为所述热传导主路径提供90度的累积定向改变。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制品，其中紧邻区部的所述颗粒中的第一多个颗粒和所述颗粒中的所述第二多个颗粒分别设定所述优选的热传导路径的所述多个区段中的前后相接的区段。

6.根据权利要求5所述的制品，其中所述颗粒中的所述第一多个颗粒相互一致排布，并且其中所述颗粒中的所述第二多个颗粒相互一致排布。

7.根据权利要求5或6所述的制品，其中所述颗粒中的所述第一多个颗粒和所述颗粒中的所述第二多个颗粒对应于所述复合物的相应层。

8.根据权利要求7所述的制品，其中所述复合物是由多个层形成的整体单元，其中所述颗粒在所述多个层中的每一层中一致排布，并且其中所述多个层中的接续层以小于90度的角度差不同地定向。

9.根据权利要求7或8所述的制品，其中所述复合物包括：

10.根据权利要求7或8所述的制品，其中所述复合物包括：

11.根据权利要求1至10中任一项所述的制品，其中所述颗粒是吸附有超顺磁性氧化铁纳米颗粒的六方氮化硼，并且其中所述聚合物结合剂包括聚乙烯吡咯烷酮。

12.根据权利要求11所述的制品，其中所述复合物的特征在于1.3g/cm3的密度，并且其中所述复合物包括62.6vol％的六方氮化硼。

13.根据权利要求11或12所述的制品，其中所述复合物的特征在于沿所述至少一个热传导主路径、在至少25℃至200℃的温度范围内的12w/mk的热导率。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的制品，其中所述复合物的特征在于至少25mω.cm的电阻率。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的制品，其中所述制品被设置为热界面部件。

16.根据权利要求1的制品的制造方法，所述方法包括：

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法包括：

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法包括：

19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述浆料的特征在于40wt％的所述颗粒。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中所述复合物的特征在于62.6vol％的所述颗粒。

技术总结包括复合物的制品。复合物包括聚合物结合剂和聚合物结合剂中的颗粒，颗粒是磁响应的且具有片状几何形状。颗粒包括热各向异性材料，以使得颗粒的特征在于较高的平面内热导率和较低的平面间热导率。复合物的特征在于由在多个区段中分别沿不同定向一致排布的颗粒所设定的至少一个热传导主路径。多个区段中的至少两个区段相对于彼此以梯度角度差不同地定向，以使得多个区段中的至少两个区段相互不平行且相互不垂直。在具体实施例中，颗粒是吸附有超顺磁性氧化铁纳米颗粒的六方氮化硼，并且聚合物结合剂包括聚乙烯吡咯烷酮。技术研发人员：霍尔滕斯·雷内·马里-马塞林·勒弗兰德,何虹莹受保护的技术使用者：南洋理工大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18