[发明专利]纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其制备使用方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其使用方法，特别是一种高耐酸碱腐蚀、高硬度、高附着力的溶液型纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其使用方法，属于无机非金属功能材料技术领域。

背景技术

在处理散热问题时一般由传导与对流方式来解决，因为在一般常温下辐射散热并不明显，只有在300℃以上辐射的效果才会显著。辐射散热指热量不经物体传导，也不通过液体或气体携带，热源直接以非线性360°方式传播到各处的现象，称为辐射散热。不同于传导与对流，辐射的热能是以电磁波方式释放出去，因此高温物体与低温环境间不需要有物理性接触，两者间也不需要有介质。热量经由辐射作用从热源送至被辐射面上，再以热辐射机制传至大气中。

现有的散热界面材料一般采用铝合金、铜合金、金属氧化物、陶瓷类材料以及以这些为填料的橡胶类等材料制成，这种导热散热界面材料的原理是通过铜、铝、铝合金或填料将热量吸收然后散发到周围环境中。这种导热散热界面材料一般还需要有散热叶片和风扇，靠风扇对散热叶片之间散热介质如空气的强制对流来达到散热的目的。散热能力不足成为制约其发展的一个主要技术瓶颈。

近年来，出现了不少通过对发热元件涂覆高性能散热材料来加速散热的报导。例如，申请号为201110253676.8的中国专利公开了一种纳米炭黑散热涂料及其制备方法，该散热涂料可直接涂布散热装置可增加其散热面积，以提升散热效果。申请号为 201210169319.8的中国专利公开了一种导热散热界面材料及其制造方法，有效的提高散热性能，具有体积小、重量轻、厚度薄的优点，提高电子元器件的使用寿命。申请号为 201010514156.3的中国专利公开了一种用于LED 灯的散热涂料，具有耐温，耐老化，高附着力，散热效果好的优点，但是用了毒性较大的氧化铍和价格昂贵的氮化铝。申请号为200810146607.5的中国专利公开了一种散热涂料及其制备方法，该散热涂料可直接涂布于散热装置以增加其散热面积，以提升散热效果。但是，上述专利的散热效率都并不是很高，散热效果还有待进一步改善。

本发明以类金刚石颗粒、于3000 ℃以上高温岩浆萃取物及其他材料，合成为颗粒大小为1-10 nm，并运用先进的纳米技术，合成为溶液状态，涂覆于材料表面，形成具有超薄化，高耐酸碱腐蚀，绝缘阻隔，高硬度，耐超高温，高附着力和耐常温辐射特性的散热节能环保薄膜材料。综合性能优于国内外相似的散热节能环保薄膜材料，具有高的散热效率，有广阔的市场应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对环境友好，工艺简单，具有高硬度、耐超高温、高附着力和耐常温辐射特性的散热节能环保薄膜涂料及使用方法。

本发明涉纳米类金刚石散热节能环保薄膜涂料及其使用方法，其包括如下步骤：

（1）配制主组分A剂，A剂的组分包括下述组分按重量比组成： 

纳米类金刚石粉体               11-20%  

水性分散剂                     1-3%

溶剂                           78.5-88.0%

所述的纳米粉体为粒径小于或等于10 nm的纳米类金刚石（DLC），所述的水性分散剂为阴离子型聚合物TH-904，所述的溶剂为水或者乙醇中的一种。

（2）配制副组分B剂，B剂的组分包括下述组分按重量比组成：

水性树脂                      54-60 %  

水性流平剂                    1-3%  

溶剂                          38-45%  

所述的水性树脂为水性环氧树脂，所述的水性流平剂为改性聚有机硅氧烷或水性聚酯树脂中的一种，所述的溶剂为水或乙醇中的一种。

上述步骤（1）和（2）没有先后顺序。

所述的步骤（1），其具体的制备工艺为：将相应重量比的溶剂和分散剂制备成溶液，随后将相应重量比的纳米粉体加入至溶液中，使用高速分散机将混合溶液分散均匀，高速分散机的转速设定为1500-1800转/分钟，分散时间为50-60分钟，高速分散过程完成后即制得主组分A剂。

将主组分A剂装入密封性良好的容器中，进行包装。