一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子材料，具體是一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電磁波輻射對環(huán)境的影響日益增大。在機(jī)場，飛機(jī)航班因電磁波干擾無法起飛而誤點(diǎn)；在醫(yī)院，移動電話常會干擾各種電子診療儀器的正常工作。因此，治理電磁污染，尋找一種能抵擋并削弱電磁波輻射的材料——吸波材料，已成為材料科學(xué)的一大課題。
[0003]吸波材料能吸收投射到它表面的電磁波能量，在工程應(yīng)用上，除要求吸波材料在較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率外，還要求它具有質(zhì)量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。
[0004]80年代以來，世界各國投巨資加大對吸波材料研究的力度。隨著電信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，吸波材料也被應(yīng)用到通信、環(huán)保及人體防護(hù)等諸多領(lǐng)域。電磁輻射通過熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)、累積效應(yīng)對人體造成直接和間接的傷害。研究證實(shí)，鐵氧體吸波材料性能最佳，它具有吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點(diǎn)。將這種材料應(yīng)用于電子設(shè)備中可吸收泄露的電磁輻射，能達(dá)到消除電磁干擾的目的。根據(jù)電磁波在介質(zhì)中從低磁導(dǎo)向高磁導(dǎo)方向傳播的規(guī)律，利用高磁導(dǎo)率鐵氧體引導(dǎo)電磁波，通過共振，大量吸收電磁波的輻射能量，再通過耦合把電磁波的能量轉(zhuǎn)變成熱能。例如CN201210374755.9公開了一種吸波材料，其包括設(shè)置于目標(biāo)物體前方的電容電阻混合層；所述電容電阻混合層由多個單元結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述單兀結(jié)構(gòu)包括第一、第二、第三、第四基本單兀，第一基本單兀包括第一分支以及從第一分支兩端向上垂直延伸的第二分支和第三分支，第二分支和第三分支之間還等間距的排布有多條第四分支。將第一基本單元分別旋轉(zhuǎn)90°、180°、270°后得到第二至第四基本單元該技術(shù)通過設(shè)置特殊結(jié)構(gòu)的電容電阻混合層，可達(dá)到寬頻、高效吸收電磁波的效果。
[0005]將吸波材料應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品，如電視、音響、VCD機(jī)、電腦、游戲機(jī)、微波爐、移動電話中，可以使電磁波泄露降到國家衛(wèi)生安全限值(10微瓦每平方厘米)以下，確保人體健康。將其應(yīng)用于高功率雷達(dá)、微波醫(yī)療器、微波破碎機(jī)，能保護(hù)操作人員免受電磁波輻射的傷害。長期、可靠保護(hù)敏感電路及元器件，在當(dāng)今眾多靈敏的電子產(chǎn)品應(yīng)用中變得越來越重要。隨著處理功率的增加及趨向于更小、更高密度電子模塊的趨勢，對于熱控制的需要也不斷增加。傳統(tǒng)的單一功能模式已經(jīng)滿足不了市場的需求，市場對吸波材料提出更高的要求:材料從吸波向吸波和熱輻射功能復(fù)合模式發(fā)展。在工程應(yīng)用上，除要求吸波材料在較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率、具有質(zhì)量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能外，對其導(dǎo)熱性能也有一定的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，由有機(jī)樹脂5~15份、導(dǎo)熱劑10~30份、磁粉50~70份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)60~90%的乙醇1~10份、水1~5份、分散劑1~5份按重量配比制成，采用如下步驟制備:先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與導(dǎo)熱劑在65~85°C混合，然后將有機(jī)樹脂、導(dǎo)熱劑的二分之一、水的二分之一、乙醇、分散劑加工助劑依次加高速分散攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加熱至80~100°C，然后在密煉機(jī)中加入剩余的導(dǎo)熱劑和磁粉，控制密煉機(jī)溫度在180~200°C，混合15~20min，即可制得。
所述的有機(jī)樹脂為聚氨酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、酚醛樹脂中的一種。
[0008]所述導(dǎo)熱劑為滑石粉、氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、導(dǎo)熱石墨、碳纖維、碳納米管中的一種或幾種進(jìn)行復(fù)配。優(yōu)選氮化硼或氧化鋁。
[0009]所述磁粉可以是錳鋅鐵氧體磁粉、鎳鋅鐵氧體粉體、鐵硅鋁鐵氧體粉體中的一種或幾種進(jìn)行復(fù)配。優(yōu)選鐵硅鋁鐵氧體粉體或鐵硅鋁鐵氧體粉體與鎳鋅鐵氧體粉體按質(zhì)量比1:1-3復(fù)配。
[0010]優(yōu)選的技術(shù)方案如下:所述高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，由有機(jī)樹脂10份、導(dǎo)熱劑18份、磁粉70份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%的乙醇5份、水I份、分散劑I份按重量配比制成，采用如下步驟制備:先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與導(dǎo)熱劑在75°C混合，然后將有機(jī)樹脂、導(dǎo)熱劑的二分之一、水的二分之一、乙醇、分散劑加工助劑依次加高速分散攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加熱至80~100°C，然后在密煉機(jī)中加入剩余的導(dǎo)熱劑和磁粉，控制密煉機(jī)溫度在180~200°C，混合15min,即可制得。
[0011]本發(fā)明利用導(dǎo)熱劑優(yōu)異的傳熱性能，將其與有機(jī)樹脂進(jìn)行復(fù)合，提高基體材料傳熱散熱性能；利用鐵氧體吸波材料吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點(diǎn)，提高體系的吸波性能；所制備的復(fù)合材料可滿足在較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率、具有質(zhì)量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能外，同時還具有良好的導(dǎo)熱性能。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，這些實(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，僅用來說明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。
[0013]實(shí)施例1采用以下配方(按重量配比):有機(jī)樹脂10份、導(dǎo)熱劑15份、磁粉70份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%的乙醇3份、水I份、分散劑I份，先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與導(dǎo)熱劑在75°C混合，然后將有機(jī)樹脂、導(dǎo)熱劑的二分之一、水的二分之一、乙醇、分散劑加工助劑依次加高速分散攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加熱至80~100°C，然后在密煉機(jī)中加入剩余的導(dǎo)熱劑和磁粉，控制密煉機(jī)溫度在180~200°C，混合15min，即可制得一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料。
[0014]實(shí)施例2采用以下配方(按重量配比):有機(jī)樹脂11份、導(dǎo)熱劑13份、磁粉70份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%的乙醇4份、水I份、分散劑I份，先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與導(dǎo)熱劑在75°C混合，然后將有機(jī)樹脂、導(dǎo)熱劑的二分之一、水的二分之一、乙醇、分散劑加工助劑依次加高速分散攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加熱至80~100°C，然后在密煉機(jī)中加入剩余的導(dǎo)熱劑和磁粉，控制密煉機(jī)溫度在180~200°C，混合15min，即可制得一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料。
[0015]實(shí)施例3采用以下配方(按重量配比):有機(jī)樹脂13份、導(dǎo)熱劑10份、磁粉70份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%的乙醇5份、水I份、分散劑I份；先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與導(dǎo)熱劑在75°C混合，然后將有機(jī)樹脂、導(dǎo)熱劑的二分之一、水的二分之一、乙醇、分散劑加工助劑依次加高速分散攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加熱至80~100°C，然后在密煉機(jī)中加入剩余的導(dǎo)熱劑和磁粉，控制密煉機(jī)溫度在180~200°C，混合15min，即可制得一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料。
[0016]在相同環(huán)境溫度下測試實(shí)施例1~3制得的三種復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)(測試標(biāo)準(zhǔn):ASTM D5470)分別為 1.6239ff/m.k、l.4002ff/m.k、l.3895ff/m.k ;其相對磁導(dǎo)率分別為 28.3、28.2,28.9 ;拉伸強(qiáng)度(測試標(biāo)準(zhǔn):ASTM D412-1998A)分別為 4.8MPa、5.2MPa、5.8MPa。
[0017]實(shí)施例4采用以下配方(按重量配比):有機(jī)樹脂5份、導(dǎo)熱劑10份、磁粉50份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)75%的乙醇8份、水2份、分散劑3份；先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與導(dǎo)熱劑在80°C混合，然后將有機(jī)樹脂、導(dǎo)熱劑的二分之一、水的二分之一、乙醇、分散劑加工助劑依次加高速分散攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加熱至80~100°C，然后在密煉機(jī)中加入剩余的導(dǎo)熱劑和磁粉，控制密煉機(jī)溫度在180~200°C，混合20min，即可制得一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料。
[0018]實(shí)施例5采用以下配方(按重量配比):有機(jī)樹脂15份、導(dǎo)熱劑30份、磁粉66份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%的乙醇10份、水5份、分散劑2份；先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與導(dǎo)熱劑在85°C混合，然后將有機(jī)樹脂、導(dǎo)熱劑的二分之一、水的二分之一、乙醇、分散劑加工助劑依次加高速分散攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加熱至80~100°C，然后在密煉機(jī)中加入剩余的導(dǎo)熱劑和磁粉，控制密煉機(jī)溫度在180~200°C，混合18min，即可制得一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，其特征在于:由有機(jī)樹脂5~15份、導(dǎo)熱劑10~30份、磁粉50~70份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)60~90%的乙醇1~10份、水1~5份、分散劑1~5份按重量配比制成，采用如下步驟制備:先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與導(dǎo)熱劑在65~85°C混合，然后將有機(jī)樹脂、導(dǎo)熱劑的二分之一、水的二分之一、乙醇、分散劑加工助劑依次加高速分散攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加熱至80~100°C，然后在密煉機(jī)中加入剩余的導(dǎo)熱劑和磁粉，控制密煉機(jī)溫度在180~200°C，混合 15~20min，即可制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，其特征在于:所述的有機(jī)樹脂為聚氨酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、酚醛樹脂中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，其特征在于:所述導(dǎo)熱劑為滑石粉、氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、導(dǎo)熱石墨、碳纖維、碳納米管中的一種或幾種進(jìn)行復(fù)配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，其特征在于:所述導(dǎo)熱劑為氮化硼或氧化鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，其特征在于:所述磁粉是錳鋅鐵氧體磁粉、鎳鋅鐵氧體粉體、鐵硅鋁鐵氧體粉體中的一種或幾種進(jìn)行復(fù)配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，其特征在于:所述磁粉是鐵硅鋁鐵氧體粉體或鐵硅鋁鐵氧體粉體與鎳鋅鐵氧體粉體按質(zhì)量比1:1~3復(fù)配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，其特征在于:所述高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料是由有機(jī)樹脂10份、導(dǎo)熱劑18份、磁粉70份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%的乙醇5份、水I份、分散劑I份按重量配比制成，采用如下步驟制備:先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與導(dǎo)熱劑在75°C混合，然后將有機(jī)樹脂、導(dǎo)熱劑的二分之一、水的二分之一、乙醇、分散劑加工助劑依次加高速分散攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加熱至80~100°C，然后在密煉機(jī)中加入剩余的導(dǎo)熱劑和磁粉，控制密煉機(jī)溫度在180~20(TC，混合15min，即可制得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料，是由有機(jī)樹脂5~15份、導(dǎo)熱劑10~30份、磁粉50~70份、質(zhì)量分?jǐn)?shù)60~90%的乙醇1~10份、水1~5份、分散劑1~5份按重量配比制成。本發(fā)明利用導(dǎo)熱劑優(yōu)異的傳熱性能，將其與有機(jī)樹脂進(jìn)行復(fù)合，提高基體材料傳熱散熱性能；利用鐵氧體吸波材料吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點(diǎn)，提高體系的吸波性能；本發(fā)明的高導(dǎo)熱吸波散熱復(fù)合材料在較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率、具有質(zhì)量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能外，還具有良好的導(dǎo)熱性能。
【IPC分類】C08L61-06, C08K9-00, C08K3-38, C08L29-04, C08K3-22, C08L75-04
【公開號】CN104559131
【申請?zhí)枴緾N201410775132
【發(fā)明人】楊永佳, 張彥兵, 楊小義
【申請人】惠州力王佐信科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月16日