[发明专利]一种新型无机耐高温高导热复合填充材料

说明书

一种新型无机耐高温高导热复合填充材料，所述材料包括石墨、氧化镁、硫酸镁和水，按重量份计，其中石墨的重量份数为10‑50份，氧化镁的重量份数为20‑50份，硫酸镁的重量份数为10‑20份，水的重量份数为20份，本发明所述的一种新型无机耐高温高导热复合填充材料，按一定比例混合石墨、氧化镁、硫酸镁和水，形成一种新的高导热复合填充材料，导热性能相比于现有的无机复合导热材料更好。

技术领域

本发明涉及无机复合材料领域，特别涉及一种新型无机耐高温高导热复合填充材料。

背景技术

传统导热塑料主要是以高导热的金属、导热胶或无机填料颗粒对高分子基体材料进行均匀填充。当填料量达到一定程度时，填料在体系中形成了类似链状和网状的形态，即形成导热网链。当这些导热网链的取向方向与热流方向平行时，就会在很大程度上提高体系的导热性。

无机非金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐等原料和（或）氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物、卤化物等原料经一定的工艺制备而成的材料，是除金属材料、高分子材料以外所有材料的总称。它与广义的陶瓷材料有等同的含义。无机非金属材料种类繁多，用途各异，目前还没有统一完善的分类方法。一般将其分为传统的（普通的）和新型的（先进的）无机非金属材料两大类。

传统的无机非金属材料主要是指由SiO2, 及其硅酸盐化合物为主要成分制成的材料，包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等，此外，搪瓷、磨料、铸石（辉绿岩、玄武岩等）、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、大理石等）也属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。主要包括先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。

石墨(graphite)是一种矿物名，通常产于变质岩中，是煤或碳质岩石（或沉积物）受到区域变质作用或岩浆侵入作用形成。石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子，排列方式呈蜂巢式的多个六边形，每层间有微弱的范德华引力。由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。石墨是其中一种最软的矿物，不透明且触感油腻，颜色由铁黑到钢铁灰，形状呈晶体状、薄片状、鳞状、条纹状、层状体或散布在变质岩中。石墨的化学性质不活泼，具有耐腐蚀性。另外，石墨的导热性超过钢、铁、铅等金属材料，并且石墨导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。

以石墨烯为填料的高导热塑料能够满足热管理、电子工业中高密度、高集成度组装发展的要求。例如纯聚酰胺6（PA6）的热导率为0.338 W/(m·K)，当填充50%的氧化铝时，复合材料的热导率为纯PA6的1.57倍；当添加25%的改性氧化锌时，复合材料的热导率比纯PA6提高了3倍；而当添加20%的石墨烯纳米片时，复合材料的热导率达到4.11 W/(m·K)，比纯PA6提高了15倍以上，这展示了石墨烯在热管理领域的巨大应用潜力。

一般的暖气片的暖气管内都会使用有机填充物填充，这是因为一般的无机复合材料填充物，要么密度太大，填充后暖气管太重，要么导热系数低，导热性能差，无机复合材料的导热性能和低密度不能兼得，并不能满足暖气管填充物的需求。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种新型无机耐高温高导热复合填充材料，按一定比例混合石墨、氧化镁、硫酸镁和水，形成一种新的高导热复合填充材料，导热性能好，且密度低，解决了上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种新型无机耐高温高导热复合填充材料，所述材料包括石墨、氧化镁、硫酸镁和水，按重量份计，其中石墨的重量份数为10-50份，氧化镁的重量份数为20-50份，硫酸镁的重量份数为10-20份，水的重量份数为20份。