[发明专利]杂化颗粒及其制备方法、绝缘复合材料

权利要求书

1.一种杂化颗粒，其特征在于，包括绝缘陶瓷颗粒以及负载在所述绝缘陶瓷颗粒表面的低熔点导电粒子；

所述低熔点导电粒子的熔点为60℃～240℃，所述绝缘陶瓷颗粒的粒径为50nm～1μm，所述低熔点导电粒子的粒径为10nm～50nm，所述绝缘陶瓷颗粒的粒径比所述低熔点导电粒子的粒径大，并且所述低熔点导电粒子在所述绝缘陶瓷颗粒表面上呈颗粒状离散分布。

2.如权利要求1所述的杂化颗粒，其特征在于，所述绝缘陶瓷颗粒的材料为氮化硼、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化锰、氧化锌、氧化钙、碳酸钙、钛酸钡和钛酸锶中的至少一种。

3.如权利要求1所述的杂化颗粒，其特征在于，所述低熔点导电粒子的材料为铋、铅、银、铜、锡和铟中的一种或一种以上形成的合金。

4.如权利要求1所述的杂化颗粒，其特征在于，所述低熔点导电粒子在绝缘陶瓷颗粒表面的覆盖率为5％～85％。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述的杂化颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将绝缘陶瓷颗粒和表面活性剂加入到含有低熔点金属盐的水溶液中，接着在冰浴条件下搅拌0.5h～2h，得到混合溶液，其中，所述表面活性剂的添加量为所述低熔点导电粒子理论合成质量的0.5％～5％，所述绝缘陶瓷颗粒与所述金属盐的质量比为0.25～2.5，所述低熔点金属盐中低熔点金属的熔点为60℃～240℃；

向所述混合溶液中通入保护气体排除空气，接着滴加过量的还原剂溶液，滴加完毕后继续搅拌0.5h～2h，得到完成反应的反应液；以及

对所述反应液进行离心分离，保留沉淀并洗涤所述沉淀，洗涤干净的所述沉淀真空干燥后得到所述杂化颗粒，所述杂化颗粒，包括绝缘陶瓷颗粒以及负载在所述绝缘陶瓷颗粒表面的低熔点导电粒子，所述低熔点导电粒子的熔点为60℃～240℃，所述绝缘陶瓷颗粒的粒径为50nm～1μm，所述低熔点导电粒子的粒径为10nm～50nm，所述绝缘陶瓷颗粒的粒径比所述低熔点导电粒子的粒径大，并且所述低熔点导电粒子在所述绝缘陶瓷颗粒表面上呈颗粒状离散分布。

6.如权利要求5所述的杂化颗粒的制备方法，其特征在于，所述还原剂溶液的溶质为卤酸盐、烷基磺酸盐或烷醇基磺酸盐，所述还原剂溶液的浓度为0.01～0.2mol/L；

所述还原剂溶液的添加量为理论值的1.2倍～1.8倍；

所述还原剂溶液的滴加速度为0.5mL/min～10mL/min。

7.如权利要求5所述的杂化颗粒的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或十二烷基苯磺酸钠，所述保护气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气。

8.一种绝缘复合材料，其特征在于，包括具有电绝缘性的聚合物基体以及填充在所述聚合物基体内的杂化颗粒，所述杂化颗粒为如权利要求1～4中任一项所述的杂化颗粒，相邻的所述杂化颗粒之间通过所述低熔点导电粒子熔融后连接起来形成导热通路但不形成导电通路。

9.如权利要求8所述的绝缘复合材料，其特征在于，所述杂化颗粒与所述聚合物基体的质量比为1：4～4：1。

10.如权利要求8所述的绝缘复合材料，其特征在于，所述聚合物基体的材料为环氧树脂、聚酰亚胺、聚酯、酚醛树脂和双马来亚酰胺树脂中的至少一种。