[发明专利]高导热性的塑化陶瓷材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及高导热的塑化陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种可广泛应用于需热流管理的产品与产业的高导热性的塑化陶瓷材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着市场需求和技术的发展，陶瓷材料在导热散热领域的应用也越来越广泛,尤其是新兴电子产业对于导热散热材料的需求亦日趋明显。其中，在不同的应用产业, 陶瓷材料制品都有着金属制品和塑胶制品所不能取代的优异特性，相较于金属，陶瓷材料具备导热、散热以及绝缘的能力，而相较于塑料，陶瓷材料具备更好的导热散热能力。但是,传统的陶瓷材料制品大多需要高温烧节而成，生产过程非常耗能，而且周期较长，因此产能受到了局限，导致制造成本也相对较高，因此，需要提供更好的陶瓷材料，以改善现有材料的不足，满足更高的市场需要。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供高导热性的塑化陶瓷材料及其制备方法与应用。 

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

高导热性的塑化陶瓷材料，包括微纳米陶瓷粉末、内润滑剂、外润滑剂和原始塑料，所述微纳米陶瓷粉末以碳化硅SiC为主料制成。其中，微纳米陶瓷粉末的重量百分比为40~68%，所述内润滑剂的重量百分比为0.1~3%，所述外润滑剂的重量百分比为0.1~3%，所述原始塑料的重量百分比为30~60%。

所述原始塑料为聚碳酸酯（PC）与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）的混合物、聚酰胺6（PA6）、聚酰胺66（PA66）、聚碳酸酯（PC）、 聚丙烯（PP）、聚苯硫醚（PPS）或聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等。

所述内润滑剂和外润滑剂均为塑料脱模剂等通用材料，例如可以是橡胶。在塑化陶瓷材料中加入内、外润滑剂后，能够提高润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能，同时，除了改进流动性外，还可以起到、熔融促进剂、爽滑、防粘连和防静电等作用。

其中，微纳米陶瓷粉末是以碳化硅SiC为主料，以氧化物陶瓷粉末、氮化陶瓷粉末或碳化陶瓷粉末等为辅料混合制成。也可不采用辅料，全部由所述碳化硅SiC构成。

其中，微纳米陶瓷粉末中，碳化硅SiC的重量百分比为10~100%；

碳化硅SiC的粒径为0.05~20um。

所述的氧化物陶瓷粉末为二氧化钛陶瓷粉末或三氧化二铝陶瓷粉末等。

所述的氮化物陶瓷粉末为氮化铝陶瓷粉末或氮化硼陶瓷粉末等。

所述的碳化物陶瓷粉末为碳陶瓷粉末、石墨陶瓷粉末、石墨烯陶瓷粉末或碳纳米管陶瓷粉末等。

一种上述的高导热性的塑化陶瓷材料的制备方法，依次包括如下步骤：

1）除水：将所述微纳米陶瓷粉末、内润滑剂、外润滑剂和原始塑料等按各组分逐一去除水份；

2）计重配料：按照重量百分比，将40~68%的微纳米陶瓷粉末、0.1~3%的内润滑剂、0.1~3%的外润滑剂、30~60%的原始塑料组成混合物；

3）混合搅拌：将上述混合物搅拌均匀，形成原材料；

4）抽粒造粒：将上述原材料经过造粒设备进行加温、搅拌、剪切、冷却，制成匀相的颗粒成品；

5）包装：将所得到的颗粒成品进行过筛分级与定量包装。

本发明的高导热性的塑化陶瓷材料，其导热系数非常优异，根据组成成分的重量百分比变化可达到1~20 w/mK，因此可良好的应用于需热流管理的产品与产业当中。

本发明进一步包括一种高导热性的塑化陶瓷材料的应用方法，具体如下：将所述微纳米陶瓷粉末、内润滑剂、外润滑剂和原始塑料依次经过除水、计重配料、混合搅拌、抽粒造粒、包装的步骤得到塑化陶瓷材料的成品后，将所述塑化陶瓷材料的成品通过塑料成型设备和产品模具等工艺器械制成散热鳍片体、散热机壳或LED塑化陶瓷灯壳等装置。

其中，所述散热鳍片体可以为CPU散热器、显示卡散热片、电路板散热片、LED散热片或车用LED散热装置等；此外，散热机壳或LED塑化陶瓷灯壳等也可根据实际需要，制成其它类型的需要进行热量管理的产品。

本发明具有以下优点：

本发明提供了一种塑化陶瓷材料及其生产、应用方法，本发明的陶瓷材料不仅保有陶瓷材料导热、散热、绝缘的优异特性，而且还具备塑胶材料优异的可塑性与高效率的生产工艺，免去了传统陶瓷的高温烧结制程，其生产过程非常节能，且周期短，提高了材料产能，降低了制造成本，另外还能够应用于制作相应的产品中以提高产品的综合性能，具有显著的市场价值和开拓前景，有利于促进行业内相关产品及技术的进步。

具体实施方式

实施例1

取60Kg的微纳米陶瓷粉末。