[发明专利]高性能导热界面材料及其制备方法

权利要求书

1.高性能导热界面材料，为碳纤维膜片，其特征在于，碳纤维膜片由呈条状或者片状的碳纤维膜结构自内向外逐层卷曲缠绕而成；

所述碳纤维膜结构内含有碳材料，所述碳材料是碳纤维、碳纳米管、碳纳米线、石墨烯、氧化石墨烯中的至少一种，所述碳材料沿碳纤维膜结构缠绕时缠绕轴的轴向排布。

2.根据权利要求1所述的高性能导热界面材料，其特征在于，所述碳纤维膜结构包括如下重量百分比的原料：液体硅胶13-20份、氮化物导热粉体11-20份，金属导热粉体27-35份、金属氧化物导热粉体7-13份、碳材料20-30份、含烯基硅氧烷0.1-0.5份。

3.根据权利要求2所述的高性能导热界面材料，其特征在于，所述氮化物导热粉体包括氮化硼、氮化铝中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的高性能导热界面材料，其特征在于，所述氮化铝的平均粒径为0.5-120微米。

5.根据权利要求4所述的高性能导热界面材料，其特征在于，所述氮化铝由平均粒径为0.5-2微米的氮化铝和平均粒径为90-120微米的氮化铝组成。

6.根据权利要求2所述的高性能导热界面材料，其特征在于，所述金属导热粉体包括铜粉、铝粉、银粉、铁粉中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的高性能导热界面材料，其特征在于，所述金属粉体由平均粒径为1-10微米的金属粉体和平均粒径为30-50微米的金属粉体组成。

8.根据权利要求2所述的高性能导热界面材料，其特征在于，所述金属氧化物导热粉体的分子式为M_xO_y，其中M选自Zn、Cu、Al、Ag、Ni、Fe、Mg中的一种，x为1-2，y为1-3。

9.高性能导热界面材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、搅拌混合：

S1：在液体硅胶中添加含烯基硅氧烷、行星搅拌1-10min；

S2：向步骤S1得到的混合物中依次添加氮化物导热粉体、金属氧化物导热粉体、金属导热粉体，行星抽真空搅拌5-20min；

S3：向步骤S2得到的混合物中添加一半重量份的碳材料，行星抽真空搅拌1-30min；

S4：向步骤S3得到的混合物中添加剩余的碳材料，行星抽真空搅拌1-30min，得到终产物；

步骤二、取向：

将步骤一得到的终产物通过流延或者压延工艺形成片状结构，得到碳纤维膜结构，然后将碳纤维膜结构沿流延或者压延的垂直方向卷曲成圆筒状，放入长方体容器中；

步骤三、真空压实：

将步骤二中长方体容器放真空干燥箱中抽真空至≤-0.098MPa，1-5分钟后放真空，在振动密实机将材料振实，反复进行至少一次；压重物后再一起放真空干燥箱中抽真空至≤-0.098MPa，1-5分钟后放真空，反复进行至少一次；

步骤四、高温固化：

将重物压在步骤三得到的容器上，放100-150℃烤箱30-90min，然后冷却至室温，获得碳纤维膜片半成品；

步骤五、切片：

将碳纤维膜片半成品取出，使用超声波切刀沿径向切成规定厚度片材，即得到高性能导热界面材料。

10.根据权利要求9所述的高性能导热界面材料的制备方法，其特征在于，步骤五中，切割成厚度为0.3～5mm的片状结构。