Теплопровідна паста

1. Теплопровідна паста, що містить принаймні два алмазні порошки з різним розміром частинок і силіконове масло, яка відрізняється тим, що додатково містить аеросил, а компоненти взяті у такому співвідношенні (мас. %): синтетичний алмазний порошок 40-75 аеросил 0,5-3 силіконове масло решта. 2. Теплопровідна паста за п. 1, яка відрізняється тим, що містить 30-60 мас. % алмазного порошку з розміром частинок 5-7 мкм і 10-30 мас. % алмазного порошку з розміром частинок 0,5-1 мкм. 3. Теплопровідна паста за п. 1, яка відрізняється тим, що як силіконове масло вона містить полідиметилсилоксан, пол і мети л сил океан або поліетилсил океан. 4. Теплопровідна паста за п. 1, яка відрізняється тим, що вона містить 0,5-2 мас. % поверхневоактивної речовини. 5. Теплопровідна паста за п. 4, яка відрізняється тим, що як поверхнево-активну речовину вона містить Triton. Винахід відноситься до речовин для передавання тепла, а більш конкретно до теплопровідних паст, які використовуються для відводу тепла від теплоутворюючих робочих елементів електронних пристроїв, зокрема процесорів, чипсетів, відео прискорювачів комп'ютерів. З патенту США №6632780 (СЮМ 113/08), опубл. 14.10.2003) відома алмазна паста, яка містить принаймні два алмазні порошки з різним розміром частинок і силіконове масло. Крім того, вона містить поверхнево-активну речовину, причому компоненти пасти взяті в такому співвідношенні (об.%): синтетичний алмазний порошок 70-90 силіконове масло 10-30 а поверхнево-активна речовина складає 0,22% від маси синтетичного алмазного порошку. Алмазний порошок включає 40-90 об.% частинок з розміром 5-17мкм і 10-60 об.% частинок, розмір яких складає від 1/3-1/40 розміру більших частинок. Оскільки до складу термопасти входять алмазні порошки, вона має досить високу вартість. В основу винаходу поставлена задача зменшити вартість пасти без суттєвого зниженняїїтеплопровідності. В теплопровідній пасті, яка містить принаймні два алмазні порошки з різним розміром частинок і силіконове масло, ця задача вирішується тим, що паста додатково містить аеросил, а компоненти взяті у такому співвідношенні (мас.%): синтетичний алмазний порошок 40-75 аеросил 0,5-3 силіконове масло решта Краще, коли паста містить 30-60 мас.% алмазного порошку з розміром частинок 5-7мкм і 10-30 мас.% алмазного порошку з розміром частинок 0,5-1 мкм. Введення до складу термопасти аеросилу, який є дешевшим ніж алмазний порошок, дозволяє зменшити вміст в пасті алмазного порошку до ЗО мас.% а це веде до зменшення вартості пасти. Крім того, введення в пасту аеросилу в зазначеній кількості запобігає утворюванню грудочок. Частинки аеросилу розміром 10-30нм несуть негативний заряд, розподілений по поверхні в вигляді груп SiOH. При введенні його в суміш компонентів маси в результаті електричної адгезії між частинками аеросилу і алмазу утворюється електричний шар. В результаті чого утворюється електростатичні сили притягування. Завдяки цьому і дуже малим розмірам частинки аеросилу легко проникають в простір між частинками компонентів пасти і викликають їх структурування - упорядкований розподіл СО 00 8413 в об'ємі. В 1 г аеросилу знаходиться приблизно 310 1 7 частинок, на кожну з яких приходиться приблизно 2000 активних груп SiOH, які несуть негативний заряд і здатність утворювати зв'язки з частинками алмазного мікропорошку. В результаті чого ефект досягається при невеликих кількостях аеросилу, коли всі частинки взаємодіють з частинками мікропорошку. Додавання в пасту великої кількості аеросилу знижує ефект структурування суміші за рахунок зменшення числа зв'язків. В той же час, теплопровідність пасти майже не зменшується, оскільки, як було виявлено, аеросил сприяє рівномірному розподілу в пасті алмазного порошку, в результаті чого кількість контактів частинок алмазного порошку між собою наближається до максимального. І хоча сам аеросил має невисоку теплопровідність, за рахунок збільшення контактів між частинками алмазу, який, як відомо, має дуже високу теплопровідність, теплопровідність алмазної пасти залишається майже такою, якою вона була б при повному вмісті алмазного порошку. Обов'язковим компонентом пасти, описаної в згаданому патенті США, є поверхнево-активна речовина. Завдяки наявності аеросилу в пасті, яка є об'єктом винаходу, застосування поверхневоактивної речовини необов'язкове. Але оскільки, як було виявлено, за рахунок кращого змочування алмазних частинок силіконовим маслом вона все ж підвищує теплопровідність пасти, її бажано добавляти в кількості від 0,1 до 2% від маси пасти. Як силіконове масло паста містить полідиметилсилоксан, полі мети л сил океан або поліетилсилоксан, але для спеціаліста в цій галузі ясно, що може використовуватись і інше силіконове масло. Як поверхнево-активну речовину паста може містити Triton (торгівельна назва) Далі винахід пояснюється прикладами його здійснення. Приклад 1. 40г синтетичного алмазного порошку {що містить 30г синтетичного алмазного порошку з розміром частинок від 5 до 7мкм і 10г (синтетичного алмазного порошку з розміром частинок від 0,5 до 1мкм) і 0,3г аеросилу (aerosil 200) розтирали пестиком в фарфоровому тиглі до Комп'ютерна верстка Д. Дорошенко однорідної суміші, потім добавляли 59,7г силіконового масла (ПДМС-1000) і диспергували до однорідності. Коефіцієнт теплопровідності одержаної пасти 0,86Вт/мК. Приклад 2. 65г синтетичного алмазного порошку (що містить 50г синтетичного алмазного порошку з розміром частинок від 5 до 7мкм і 15г синтетичного алмазного порошку з розміром частинок від 0,5 до 1мкм) 2,5г аеросилу (aerosil 200) розтирали пестиком в фарфоровому тиглі до однорідної суміші, потім добавляли 32,5г силіконового масла (ПМС-10000) і диспергували до однорідності. Коефіцієнт теплопровідності одержаної пасти 3,98Вт/м К. Приклад 3. 75г синтетичного алмазного порошку (що містить 60г синтетичного алмазного порошку з розміром частинок від 5 до 7мкм і 15г синтетичного алмазного порошку з розміром частинок від 0,5 до 1мкм) 4г аеросилу (aerosil 200) розтирали пестиком в фарфоровому тиглі до однорідної суміші, потім добавляли 11г силіконового масла (ПМС-500) і перемішували. Однорідність суміші не спостерігалася Коефіцієнт Ті теплопровідності 0,97Вт/м К. Приклад 4. 65г синтетичного алмазного порошку (що містить 50г синтетичного алмазного порошку з розміром частинок від 5 до 7мкм і 15г синтетичного алмазного порошку з розміром частинок від 0,5 до 1 мкм) 2,5г аеросилу (aerosil 200) розтирали пестиком в фарфоровому тиглі до однорідної суміші, потім добавляли 31,5г силіконового масла (ПМС-10000), 1г поверхнево-активної речовини (Triton X-100) і диспергували до досягнення однорідності. Коефіцієнт теплопровідності одержаної' пасти 4,01Вт/мК. Визначення коефіцієнта теплопровідності виконували на установці "Теркон-03". В пастах за прикладами 1 і 3 вміст аеросилу виходить за межі діапазону, визначеного формулою винаходу, тому теплопровідність її низька. Паста згідно з винаходом, яка не містить поверхнево активну речовину (приклад 2), має високу теплопровідність. Ще вищу теплопровідність має паста згідно з винаходом, яка містить поверхневоактивну речовину (приклад 4). Підписне Тираж 26 прим Міністерство оевгги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601