[发明专利]三维结构微孔材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种三维结构微孔材料，整体呈立体三维网状结构，在X、Y、Z方向上分别磁控排列有导磁微球粉末，在导磁微球粉末的表面覆载导磁纳米管，以及在导磁微球粉末的间隙内填充导磁纳米管，整体表面电沉积有一层金属层，微孔孔径为1～100nm，整体厚度为0.1～5μm。同时还提供了制备本发明的三维结构微孔材料的制备方法。本发明方法，工艺简单，制备成本低，制得得到的材料，结构新颖，具有较均匀、有序的晶体结构排列，材料的一致性较好，材料的空间热传导及抗冲击性能良好等。

技术领域

本发明涉及一种三维结构微孔材料及其制备方法，应用于电磁屏蔽、传热散热、轻量化等领域。

背景技术

微孔材料，包括沸石和硅铝磷酸盐，在石油工业中被广泛用作吸收剂、催化剂和催化剂载体。随着新材料技术的发展，各类二维、三维空间材料，以及矩阵排列材料及制备技术层出不穷，在各个不同的领域也得到了较大的发展。近些年来，对于金属粒子的定向排列技术的研究成为了新型功能材料的研究热点，而对于三维结构金属粒子的定向排列技术所制备的材料，还未有见诸报

道。三维结构金属粒子的定向排列，不仅使得材料具备更优良的导电性能，在热传导及散热界面上，更是具有优异的性能，同时采用这种技术制备复合材

料，也展现出高强度、轻量化的性能特征。

随着现代电子信息产业的快速发展，设备超薄化是一种趋势，因此对材料的超薄化也提出了较高的技术要求。现有电子设备中，因为电子元件发热导致的燃烧、以及电磁辐射造成的伤害也越来越受到消费者的重视。现有解决设备发热和电磁屏蔽的途径是分别采用电磁屏蔽元件以及导热散热元件组合使用，不仅增加了设备的整体制造成本，同时多元件组合使用，占用了设备的组装空间，无法进一步降低设备的厚度，并且现有的导热及电磁屏蔽材料受材料的制约，效率极低，制造成本较高。因此，开发一种集成导热及电磁屏蔽的超薄材料，是行业内的迫切需求。

发明内容

本发明旨在提供一种结构新颖、具有较均匀、有序的晶体结构排列的三维结构微孔材料，同时还提供该三维结构微孔材料的制备方法。

一种三维结构微孔材料，整体呈立体三维网状结构，在X、Y、Z方向上分别磁控排列有导磁微球粉末，在导磁微球粉末的表面覆载导磁纳米管，以及在导磁微球粉末的间隙内填充导磁纳米管，整体表面电沉积有一层金属层，微孔孔径为1～100nm，整体厚度为0.1～5μm。

所述覆载导磁纳米管的导磁微球粉末的表面面积为总面积的1/3以上，以保证将导磁纳米管和导磁微球粉末牢固地连接到一起，提高结合力。

所述表面电沉积的金属层为镍层、铜层或其合金层，所述表面电沉积的金属层的厚度为0.1～1.0μm。

一种如上所述的三维结构微孔材料的制备方法，按以下步骤进行：

Ⅰ在微球粉末表面包覆一层磁性金属粉末层，制得导磁微球粉末；将制得的导磁微球粉末溶于浓度为1～10％的有机溶剂中制成导磁微球粉末溶液，有机溶剂主要为乙二醇、乙醇、异丙醇等醇类溶剂；

Ⅱ通过化学镀方法在纳米管表面镀覆一层金属层，制得导磁纳米管；将制得的导磁纳米管溶于浓度为1～10％的有机溶剂中制成导磁纳米管溶液，有机溶剂主要为乙二醇、乙醇、异丙醇等醇类溶剂；