[发明专利]一种导热复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导热材料，特别涉及一种导热复合材料及其制备方法。

背景技术

随着微电子技术的发展，电子元器件向薄、轻、小、多功能化方向变化，元器件组装密度越来越高，发热元器件的散热已成为一个突出问题，人们对导热材料的关注度也越来越高。传统的导热材料是金属，利用金属作为填充材料得到的导热复合材料，由于该导热复合材料中金属的负载量比较高，所以其导热性能在一定程度上被限制了。

发明内容

本发明提供一种导热复合材料及其制备方法，可以提高导热材料的导热性能。

第一方面，本发明实施例提供的一种导热复合材料，包括导热填料和弹性体基体，所述导热填料包括石墨烯和纳米石墨中的至少一种，所述导热填料均匀分布在所述弹性体基体中。

结合第一方面，在第一种实现方式下，所述石墨烯包括氧化石墨烯和还原氧化石墨烯中的至少一种。

结合第一方面，在第二种实现方式下，所述石墨烯包括单层、双层、三层以上石墨烯中的至少一种。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式或者第一方面的第二种实现方式，在第三种实现方式下，所述纳米石墨包括鳞片状石墨和土状石墨中的至少一种，所述鳞片状石墨的厚度在800纳米以下，所述土状石墨的颗粒尺寸在800纳米以下。

结合第一方面或者第一方面的第一种实现方式至第一方面的第三种实现方式中的任一种实现方式，在第四种实现方式下，所述弹性体基体包括硅橡胶和固化剂，所述硅橡胶包括甲基硅橡胶、甲基乙烯硅橡胶、苯基甲基乙烯硅橡胶和三氟丙基甲基乙烯基硅橡胶中的至少一种，所述固化剂包括含硫化合物、金属氧化物、过氧化物、树酯、醌类和胺类中的至少一种。

第二方面，本发明实施例还提供一种导热复合材料的制备方法，该方法包括：步骤一、在反应器中加入导热填料和弹性体基体，将所述导热填料均匀混合在所述弹性体基体中以得到导热复合材料前躯体，所述导热填料包括石墨烯和纳米石墨中的至少一种；步骤二、将所述导热复合材料前躯体置于20-200摄氏温度下，通过熔融加工以及所述熔融加工后的固化成型，得到导热复合材料。

结合第二方面，在第一种实现方式下，所述步骤一中的所述导热填料和所述弹性体基体的重量比为1：0.1-110。

结合第二方面或者第二方面的第一种实现方式，在第二种实现方式下，所述步骤一中的石墨烯包括氧化石墨烯和还原氧化石墨烯中的至少一种，且，所述步骤一中的石墨烯包括单层、双层、三层以上石墨烯中的至少一种。

结合第二方面、第二方面的第一种实现方式或者第二方面的第二种实现方式，在第三种实现方式下，所述步骤一中的纳米石墨包括鳞片状石墨和土状石墨中的至少一种，所述鳞片状石墨的厚度在800纳米以下，所述土状石墨的颗粒尺寸在800纳米以下。

结合第二方面或者第二方面的第一种实现方式至第二方面的第三种实现方式中的任一种实现方式，在第四种实现方式下，所述步骤一中的所述弹性体基体包括硅橡胶和固化剂，且所述固化剂和所述硅橡胶的重量比为0-10：0.1-100，所述硅橡胶包括甲基硅橡胶、甲基乙烯硅橡胶、苯基甲基乙烯硅橡胶和三氟丙基甲基乙烯基硅橡胶中的至少一种，所述固化剂包括含硫化合物、金属氧化物、过氧化物、树酯、醌类和胺类中的至少一种。

结合第二方面或者第二方面的第一种实现方式至第二方面的第四种实现方式中的任一种实现方式，在第五种实现方式下，所述步骤一中的均匀混合包括通过球磨、双螺杆挤出、密炼机混炼、开炼机混炼或者高速搅拌中的任意一种。

结合第二方面或者第二方面的第一种实现方式至第二方面的第五种实现方式中的任一种实现方式，在第六种实现方式下，所述步骤二中的固化成型包括热压、浇注、密炼机混炼、开炼机混炼中的任意一种。

可知，本发明实施例提供的导热复合材料及其制备方法，所述导热复合材料是通过将导热填料均匀分布在弹性体基体中获得的，所述导热填料包括石墨烯和纳米石墨中的至少一种，所述弹性体基体包括硅橡胶和固化剂，其中石墨烯和纳米石墨在室温下传递电子的速度比已知的导体都快，使得石墨烯和纳米石墨的导热性能优于已知的导体材料，硅橡胶具有优异的热稳定性和耐高低温性，能在-60℃～+250℃状态下长期工作，将石墨烯和/或纳米石墨作为导热填料添加主要成分是硅橡胶的弹性体基体中，得到的导热复合材料不仅导热性能好，而且能够更加紧密的和散热对象接触以达到更好的散热效果。

附图说明

图1是本发明实施例中一种导热复合材料样品的数字相机照片。

具体实施方式