[发明专利]一种高导热系数、高辐射系数的散热材料及其制备方法

说明书

本发明属于散热材料技术领域，公开了一种高导热系数、高辐射系数的散热材料及其制备方法，所述散热材料由以下组分制得：石墨，碳纳米管，树脂，纤维增强填料，固化剂，稀释剂；所述石墨为氧化石墨或膨化石墨。所述散热材料具有耐腐蚀、热传导系数和热辐射系数高的特点，可采用模压或注塑成型加工成各类散热部件。

技术领域

本发明属于散热材料技术领域，尤其涉及一种高导热系数、高辐射系数的散热材料及其制备方法。

背景技术

随着工业生产和科学技术的不断发展，人们对导热材料综合性能的要求也越来越高，传统的金属材料已经无法满足某些特殊场合的使用要求。由于现今的电子设备的功率和性能的增加，其发热量也不可避免的产生了增加，如果无法对热量进行高效散出就会迅速积累和增加，从而导致器件不能正常工作，散热性能的高低已成为影响电子设备寿命的重要因素。

基于此，需要研制具有高可靠性和高散热性的综合性能优异的散热材料代替传统金属材料。虽然传统导热塑料具有轻质、耐化学腐蚀、易加工成型、电绝缘性能优异、力学及抗疲劳性能优良等特点，但其散热效果有所不足，未能使得热源的热量及时的散发，最终还是会导致热源因为温度过高而损坏。

因此，开发高导热同时兼具高散热的高分子材料是保障电器行业更好发展的关键所在，已越来越受到人们的重视，逐渐成为国际国内研究和发展的热点。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高导热系数、高辐射系数的散热材料及其制备方法，所述散热材料具有耐腐蚀、热传导系数和热辐射系数高的特点，可采用模压或注塑成型加工成各类散热部件。

本发明提供一种散热材料，由以下组分制得：石墨，碳纳米管，树脂，纤维增强填料，固化剂，稀释剂；所述石墨为氧化石墨或膨化石墨。

本发明以氧化石墨、膨化石墨而非石墨烯作为原料，是由于石墨烯粉体会有堆叠效应，在使用过程中不能在树脂体系中实现充分的分散，导致产品性能的降低，而氧化石墨、膨化石墨可在液体溶剂体系中经剥离得到石墨烯，从而避免了上述缺陷，有效提高分散的效果。本发明通过碳纳米管和剥离的石墨烯对树脂进行共同改性，充分利用了片层结构的石墨烯的和大长径比的碳纳米管等两者的导热优势，不仅可以将发热源的热量快速导出，而且还能高效的将热量通过辐射的形式扩散到其他介质，从而起到了其它导热材料无法比拟的散热效果，可以长时间让热源的温度达到恒温状态，最有效的保护热源性能稳定性；同时，石墨烯与碳纳米管的组合使用可以与树脂更充分的融合，其分散效果是单纯石墨烯粉体或碳纳米管与树脂进行融合所无法比拟的。

优选的，所述散热材料由以下重量份的组分制得：石墨1-20份，碳纳米管1-5份，树脂50-90份，纤维增强填料20-40份，固化剂2-10份，稀释剂200-450份。

优选的，所述树脂选自环氧树脂、酚醛树脂或不饱和聚酯树脂中的至少一种。

优选的，所述纤维增强填料选自玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维或芳纶纤维中的至少一种。

优选的，所述固化剂选自乙二胺、三乙胺、三乙醇胺、二乙烯三胺、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、氨基树脂、脲醛树脂、糠醛树脂或聚酰胺中的至少一种。

优选的，所述稀释剂选自邻苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯、苯乙烯、苯二甲酸二烯丙酯、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙烯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚或苯基缩水甘油醚中的至少一种。

本发明还提供了上述散热材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将石墨、碳纳米管加入至稀释剂中进行搅拌，抽真空，得到碳材料混合液；

(2)将所述碳材料混合液进行研磨，浓缩，得到浓缩浆料；

(3)将树脂、固化剂与所述浓缩浆料进行混合，得到预混液A；