[发明专利]一种散热涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及散热材料技术领域，更具体地说，涉及一种散热涂层及其制备方法。

背景技术

在电子产品向超薄化、智能化、高密度封装和多功能化的发展趋势下的今天，功率的日益增加和产品的越做越薄，电子元器件在工作时，部分电能转化为热量，使得电子元器件工作在较高的温度环境，需要将电子元器件产生的热量及时散开，否则影响电子元器件的使用寿命与工作效能。

现有的电子元器件及电子产品主要有两种散热方式：一是采用主动散热，通过设置散热动力装置，如电风扇，虽然主动散热效率较好，但其占用空间较大使得电子产品体积无法小型化，同时主动散热也会增加电子产品的功耗；二是采用被动散热。现有技术中被动散热通常是在电子元器件的散热板上涂覆散热层，通常散热层包括载体层和在载体层上形成的石墨烯层或纳米碳层，该散热层中石墨烯和纳米碳的用量通常较大才能达到散热的目的，而石墨烯和纳米碳都很昂贵，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热涂层及其制备方法，解决了现有技术中散热材料散热效果有限且石墨烯或纳米碳昂贵材料用量大导致成本高的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种散热涂层，包含如下质量份数的组分：石墨烯或纳米碳0.03-0.3份、碳化硅和聚氨酯系涂料25-45份、环氧树脂涂料25-40份以及氮化硼和/或氧化铝18-35份。

在本发明的散热涂层中，包含如下质量份数的组分：石墨烯0.03-0.25份、碳化硅和聚氨酯系涂料40份、环氧树脂涂料35-40份以及氮化硼和/或氧化铝20份。

在本发明的散热涂层中，包含如下质量份数的组分：纳米碳0.18-0.3份、碳化硅和聚氨酯系涂料40份、环氧树脂涂料35-40份以及氮化硼和/或氧化铝20份。

在本发明的散热涂层中，其特征在于，所述碳化硅与所述聚氨酯系涂料的质量比为0.1-10。

在本发明的散热涂层中，所述散热涂层包含氮化硼和氧化铝，所述氮化硼与所述氧化铝的质量比为0.1-10。

本发明还提供一种上述的散热涂层的制备方法，包括如下步骤：

A、将石墨烯或纳米碳、碳化硅和聚氨酯系涂料、环氧树脂涂料以及氮化硼和/或氧化铝按照配比进行混合得到混合物；

B、将所述混合物进行熔融加热；

C、将加热后的混合物进行挤压冷却得到条状物或片状物；

D、将条状物或片状物打碎、研磨并过筛，得到粒径为20-70μm的粉末颗粒；

E、将所述粉末颗粒在负电压下高压静电喷涂。

在本发明的制备方法中，在步骤B中，将所述混合物先在80-90℃条件下加热5s-30s，再在100-110℃条件下加热20s-50s。

在本发明的制备方法中，在步骤C中，将加热后的混合物挤压成条状物，所述条状物的直径＜1.0mm；或将加热后的混合物挤压成片状物，所述片状物的厚度＜1.0mm。

在本发明的制备方法中，在步骤D中，所得到的粉末颗粒的粒径为35-60μm。

在本发明的制备方法中，在步骤E中，在100KV DC以下负电压条件下，粉末颗粒输出量在每分钟450g以下，粉末颗粒在电场力的作用下喷涂吸附在被涂物的表面，再经由130~220℃高温固化5~30分钟。

实施本发明散热涂层及其制备方法，具有以下有益效果：本发明散热涂层直接由石墨烯或纳米碳与辅料共同混合制备形成散热涂层，该散热涂层不但减少了石墨烯或纳米碳的用量，大大节省了成本，同时使得被涂物的散热性能提升了20%以上。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行材料和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。下面结合实施例，对本发明的散热涂层及其制备方法作进一步说明：

本发明提供了一种散热涂层，该散热涂层包含如下质量份数的组分：石墨烯或纳米碳0.03-0.3份、碳化硅和聚氨酯系涂料25-45份、环氧树脂涂料25-40份以及氮化硼和/或氧化铝18-35份。

其中，石墨烯的优选用量为0.03-0.25份，纳米碳的优选用量为0.18-0.3份。纳米碳可以是纳米碳管，也可以是纳米碳球等，石墨烯和纳米碳均是现存最高导热系数的物质（5300W/m.K），是拥有最高发射率的物质（99.965%）。环氧树脂涂料优选用量为35-40份，且环氧树脂涂料为已有涂料，这里不再进行详细赘述。