[发明专利]一种绝缘型陶瓷散热纳米复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种绝缘型陶瓷散热纳米复合材料的制备方法，以高岭土/SAPO‑34纳米材料、蒙脱土、纳米碳酸钙、改性脲醛树脂、聚合改性酚醛树脂、聚硅氧烷、氧化锆、磷酸二氢锌、丙烯酸异丙酯为主要原料，通过将高岭土/SAPO‑34纳米材料硅烷化处理再进行改性脲醛树脂复合制备出性能优异的绝缘型陶瓷散热材料；本发明通过将高岭土/SAPO‑34纳米材料硅烷化处理再进行改性脲醛树脂复合制备出的绝缘型陶瓷散热材料具有优异的绝缘性及散热性能。

技术领域

本发明本发明涉及一种绝缘型陶瓷纳米复合材料的制备方法，属于陶瓷制备领域。

背景技术

LED被称为第四代光源,具有节能、环保、安全、低能耗、高亮度等优点,在日常生活中被广泛使用,灯体本身的散热性能至关重要,直接影响到灯具的使用寿命和照明效果。现有的散热材料主要有金属铝及铝合金、氧化铝陶瓷、导热塑料等。铝及铝合金导热率高,但散热性能不如氧化铝陶瓷和导热塑料,而且铝及铝合金是电的良导体,作为散热器有一定的安全隐患。而陶瓷散热材料具有绝缘、耐热、热膨胀系数低、稳定等特性,使散热器抗高压、不变形、不氧化且与芯片具有相近的热膨胀系数,但陶瓷基片导热系数低,不能满足大功率的散热需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绝缘型陶瓷散热纳米复合材料及其制备方法,通过该方法制备的材料具有优异的散热效果。

一种绝缘型陶瓷散热纳米复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、将30份改性高岭土/SAPO-34纳米材料、10份蒙脱土、20份纳米碳酸钙分散于200份无水乙醇中形成混合浆料,干燥制得复合烧结助剂,备用；

步骤2、往球磨机中依次加入改性脲醛树脂25份、聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份和步骤1制得的复合烧结助剂15份进行湿法球磨,球磨2小时,进行真空搅拌除泡,制得陶瓷浆料,备用；

步骤3、将上述步骤制得的陶瓷浆料由模具底部压入模具中,自然放置完成凝胶过程，取出陶瓷坯片在温度60℃条件下干燥2小时,然后将陶瓷坯体单片铺撒氧化铝粉叠2层放置承烧板上,放入热压模具中置于热压炉中在1500℃下烧结0.5小时,继续提高温度至1750℃下保温0.5小时,降温冷却得到陶瓷散热纳米复合材料。

所述的改性高岭土/SAPO-34纳米材料制备方法如下：

步骤1、将0.3kg干燥的高岭土和0.1kg SAPO-34沸石粉末,在500℃下活化,分散到的10L乙醇中,球磨之后将复合高岭土和乙醇的混合物转移到装有2L氨水的的三口烧瓶中,将温度升高到60℃,加热1h,然后加入的1L的TEOS，继续搅拌6，将得到的浆料过

滤,用乙醇洗涤3次,最后得到短链改性剂改性的高岭土/ SAPO-34滤饼；

步骤2、将2mLγ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到0.5mL水和10mL乙醇的混合物中水化1h,用无水醋酸将PH调节到4,搅拌1h,得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解液；

步骤3、将步骤1得到的短链改性剂改性的高岭土/ SAPO-34滤饼0.2Kg重新分散到乙醇中,加入步骤2得到的20mlγ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解液,搅拌反应1h,过滤,乙醇

洗涤三次,110℃干燥12h，得到表面带有氨基官能团的改性高岭土/ SAPO-34纳米材料。

所述的改性脲醛树脂制备方法如下：

步骤1、将20g尿素、30mL甲醛和250mL离子水加入到三口烧瓶中,用碳酸钠将溶液的PH值提高到8,将温度升高到75℃,连续搅拌1h,得到脲醛树脂的预聚物；

步骤2、取30g分子量为19万的聚苯乙烯PS，与10g氯甲基聚苯乙烯CMPS混合后溶