一种具备高温高湿稳定性的液态金属导热膏的制备和性能研究

赵涵; 沈君; 王志腾; 孙恒达; 王刚

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0157

东华大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (3) : 143 -152. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0157

一种具备高温高湿稳定性的液态金属导热膏的制备和性能研究

赵涵, 沈君, 王志腾, 孙恒达, 王刚

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摘要

以液态金属(LM)为填料的复合导热膏具有高热导、易于填充微小缝隙等优点，成为一种备受关注的先进热界面材料(TIM)。但液态金属导热膏在实际使用过程中存在其特有的稳定性问题，液态金属液滴会随着导热膏在使用过程中自然老化或者在高温下与水和氧气反应发生膨胀，进而冲破聚合物基体发生泄漏，造成电子器件短路的风险。这种不稳定性严重制约了其工业化大规模应用。利用聚硅氧烷交联网络包覆封装液态金属填料可以阻碍空气中的水氧与液态金属的接触，保护液态金属填料，防止其发生反应和膨胀，从而避免液态金属泄漏导致的导热膏失效。该方法可提高液态金属导热膏在高温高湿环境下的稳定性，使液态金属导热膏在85℃/85%RH环境下老化(190±10) h不发生液态金属泄漏，且热导率维持在12.59 W/(m·K)以上。同时，聚硅氧烷封装层可有效固定液态金属填料，提升液态金属导热膏的综合稳定性。