[发明专利]一种基于Al‑W‑Si的抗辐射电子封装材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料，其特征在于：所述基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料包括Al-W-Si三元复合材料和含Al-W-Si三元复合材料粉末的高分子涂层，所述Al-W-Si三元复合材料中W的质量分数为20-40％，Si的质量分数为10-60％，其余为Al，所述高分子涂层为聚氨酯改性环氧树脂。

2.根据权利要求1所述的一种基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料，其特征在于：所述Al-W-Si三元复合材料的密度为2.9-4.01g/cm³，热导率为130-200W/(m·K)，热膨胀系数为8-19×10^-6/K。

3.根据权利要求1所述的一种基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料，其特征在于：所述2mm后的Al-W-Si三元复合材料对40KeV能量X射线的屏蔽效能超过75％，对60KeV能量X射线的屏蔽效能超过40％。

4.一种基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将铝硅合金在高纯氩气气体氛围下，利用气雾化设备制备得到铝硅合金雾化粉末，然后在高纯惰性气体保护下，将W粉末与铝硅合金雾化粉末在搅拌式、行星式高能球磨机中进行高能球磨，得到Al-W-Si三元复合材料粉末；

(2)将步骤(1)制备的Al-W-Si三元复合材料粉末装入钢制包套内，使用双向压机经过预压，真空除气、真空热压过程将复合材料粉末致密化，经机加工，形成Al-W-Si三元复合材料；

(3)将聚氨酯改性环氧树脂加入活性稀释剂，缓慢搅拌至稀释剂混合均匀，加热至80℃，加入步骤(1)制备的Al-W-Si三元复合材料粉末，充分搅拌，保温脱气，降温至40-50℃后，加入固化剂混合均匀，再在80℃真空状态下脱气2h，形成复合高分子聚合物，用喷涂枪喷到步骤(2)制备的Al-W-Si三元复合材料上，在室温下固化，得到基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料。

5.根据权利要求4所述的一种基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，高能球磨的转速为50-80r/min，时间为24-48h，球料比为10-20:1，所述Al-W-Si三元复合材料粉末的粒径为16-30nm。

6.根据权利要求4所述的一种基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述Al-W-Si三元复合材料中W的质量分数为20-40％，Si的质量分数为10-60％，其余为Al。

7.根据权利要求4所述的一种基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，预压压力为20-40MPa，保压时间为1-2h，真空除气为常温下抽真空至3-5×10^-2Pa，真空热压为升温同时抽真空，升温速率≤40℃/h，保温结束后，真空度≤1×10^-2Pa，在550-650℃保温4-6h，真空度≤8×10^-3Pa时，开始压制，压制压力为100-150MPa，单次压下量为3-5mm，每次保压时间为10-30min，到达最大压下量时，保压时间1-5h。

8.根据权利要求4所述的一种基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，Al-W-Si三元复合材料致密度不低于98％。

9.根据权利要求4所述的一种基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述活性稀释剂为丁二醇双环氧稀释剂，所述活性稀释剂的用量占聚氨酯改性环氧树脂重量5-10％，所述固化剂为聚酰胺固化剂，所述固化剂的用量占聚氨酯改性环氧树脂重量10-30％。

10.根据权利要求4所述的一种基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述基于Al-W-Si的抗辐射电子封装材料表面含Al-W-Si三元复合材料粉末的高分子涂层的厚度为1-2mm，含Al-W-Si三元复合材料粉末的高分子涂层中Al-W-Si三元复合材料粉末的质量百分比为10-40％。