Теплоаккумулирующий материал для защиты электронных устройств от тепловых перегрузок

 

Изобретение относится к самонесущим тепловым аккумуляторам, применяемым для отвода тепла от теплонагруженных элементов электроники при экстремальных нагрузках. Целью изобретения является .обеспечение работы электронных устройств при пиковых температурных режимах за счет эндотермических эффектов плавления и разложения материала при сохранении теплозащитных свойств в услопиях номинальных нагрузок. Поставленная цель достигается благодаря применению материала, включающего диметилсилоксановый каучук СКТ в смеси со стабилизирован ным полиоксиметиленом мол.м. (30-80) х 103 у.е., разложение которого происходит при 300°С. Указанную смесь наносят на тепло- . выделяющие части и покрывают пленкой метилфенилсилоксанового каучука СКТНФ. отверждаемого эфирами .ортокремниевой кислоты, или алкилтриацетоксисиланэми в присутствии оловоорганических соединений , аминов или влаги воздуха (отвердитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 С 09 К 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788534/26 (22) 05.02.90 (46) 15.04.92. Бюл, N 14 (71) Краснодарский политехнический институт (72) В.H.Äàíèëèí, С,Г.Шабалина, С.С.Сагаян, С.П.Доценко, Л,Ф.Свириденко и P.À.Ïåòðåíêî (53) 66.045,3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1600323 по заявке ¹ 4447747/31-26, кл. С 09 К 5/06; 11.08.89, (54) ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛ Я ЗАЩИТЫ ЭЛ Е КТРОН Н ЫХ УСТРОЙСТВ ОТ ТЕПЛОВЫХ ПЕРЕГРУЗОК (57) Изобретение относится к самонесущим тепловым аккумуляторам, применяемым для отвода тепла от теплонагруженных элементов электроники при экстремальных нагрузках. Целью изобретения является, обеспечение работы электронных устройств при пиковых температурных ре-. жимах эа счет эндотермических эффектов

Теплоаккумулирующий материал относится к самонесущим.тепловым аккумуляторам и применяется для отвода тепла от теплонагруженных элементов электроники при экстремальных нагрузках, работающих в кратковременном режиме перегрева.

Целью изобретения является обеспечение работы электронных устройств при пиковых температурных режимах за счет эндотермических эффектов плавления,и разложения материала при сохранении тепЯ2„„1726490 А1 плавления и разложения материала при сохранении теплозащитных свойств в условиях номинальных нагрузок. Поставленная цель достигается благодаря применению материала, включающего диметилсилоксановый каучук СКТ в смеси со стабилизированным полиоксиметиленом мол.м. (30-80) х 10 у.е., разложение которого происходит при

300 С. Указанную смесь наносят на тепловыделяющие части и покрывают пленкой метилфенилсилоксанового каучука СКТНФ. отверждаемого эфирами ортокремниевой кислоты, или алкилтриацетоксисиланами в присутствии оловоорганических соеди н ений, аминов или влаги воздуха (отвердитель

К18). Рекомендуется следующее соотношение компонентов, мас.%: отверждаемый каучук 2 — 7; неотверждаемый каучук 20-50: стабилизированный полиоксиметилен остальное. Материал плавится, не теряя формы, при 145 — 170 С, удельная теплота плавления 200 — 120 кДж/кг, разлагается (необратимо) при 310 — 370 С, удельная теплота разложения 1900 — 1200 кДж/кг. 1 табл. лозащитных свойств в условиях номинальных нагрузок.

Пример. Стабилизированный полиоксиметилен в виде гранул в количестве 55 r смешивают на стекле с 40 г неотвержденного каучука СКТ. Получают пастообразный материал, который наносят на изделие сложной конфигурации. Для придания ему стабильной формы на поверхность материала наносят пленку каучука СКТФК в количестве 5 г с отвердителем К-68 или К-18.

При изготовлении материала используют кремнийорганические полимеры (каучу1726490

20-50

Остальное

Температура плавлеоС

Теплота плавления, кДж/кг

Температура раэло-. жеоc

Теплота разложения, кДж/кг учук отржден-, ный

Не обла ает и очностью

150 — 170

145-170

145 — 170

145 — 170

Не имеет

310 †3

310-360

300-350

310 — 370

70 — 104

3000

Ф

Материал в качестве эндотермически разлагающегося вещества содержит полиоксиметилен стабилизированный.

Материал в качестве эндотермически разлагающегося вещества содержит бикарбонат аммония (по прототипу). ки): СКТ вЂ” диметилсилоксановый каучук, макромолекула которого имеет молекулярную массу (3 — 8) х 10 у.e.; СКТНФ— полиметилфенилсилоксановый жидкий кремнийорганический каучук линейного строения, содержащий боковые алкильные или арильные и концевые гидроксильные г руп пы, Отверждение СКТН Ф осуществляется эфирами ортокремниевой кислоты, алкилтриацетоксисиланами в присутствии оловоорганических соединений, аминов или влаги воздуха, Молекулярная масса применяемого полиоксиметилена (30-80) х 10 у.е. Высокомолекулярный полиоксиметилен плавится при 173-180 С, разложение происходит при нагреве до 300 С с дополнительным поглощением теплоты 1600 — 1900 кДж/кг.

Свойства материалов с различным соотношением компонентов приведены втаблице.

Из таблицы видно, что снижение содержания связующего до 21 мас.% нецелесообразно, так как материал теряет механическую прочность. Увеличение его содержания свыше 68 мас,% снижает тепловые эффекты, Это определяет нижний предел содержания разлагающегося вещества. Лучшие результаты получены при содержании разлагающегося вещества 43 — 68 мас,%.

Предложенный материал отличается от известного, являющегося материалом разового применения, многократностью использования при температуре 145 — 170 С.

При этом не происходит его разложение.

При нагреве до 300 С поглощается дополнительное количество тепла за счет процесса разложения полиоксиметилена. Теплосьем при плавлении-кристаллизации со-. ставляет 100 — 200 кДж/кг, теплосьем при разложении материала составляет 16005 1900 кДж/кг.

Таким образом, материал получает новое качество; термостабилиэировать объекты при температуре 145 †170 и снимать пиковые тепловые нагрузки при 300 С. Ра10 нее для достижения указан ного эффекта необходимо было использовать два материала одновременно.

Формула изобретения

Теплоаккумулирующий материал для

15 защиты электронных устройств от тепловых перегрузок на основе вещества с эндотермическим эффектом разложения, смешанного. с неотвержденным метилсилоксановым каучуком и помещенного в

20 оболочку из отвержденного метилфенилсилоксанового каучука, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы электронных устройств при пиковых температурных режимах за счет эндотермических

25 эффектов плавления и разложения материала при сохранении теплозащитных свойств в условиях номинальных нагрузок, он содержит в качестве вещества с эндотермическим эффектом разложения стабилизированный

30 полиоксиметилен с мол.м. 30 — 80 тыс, углеродных единиц, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Отвержденный каучук 2 — 7

Н еотвержден н ый

35 каучук

Стабилизированный полиоксиметилен