[发明专利]一种高散热稳定型散热材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高散热稳定型散热材料的制备方法，属于散热材料技术领域。本发明技术方案通过在制备改性粉末是将Zn离子固溶到堇青石晶体结构中，显著提高了玻璃陶瓷的红外辐射性能，由于堇青石的晶体结构比较疏松，连接[SiO4]四面体和[AlO4]四面体的Mg‑O键结合不是很紧密，同时在沿晶体的C轴方向有较大的通道空隙，可以容纳其它元素离子，Zn2+的半径与Mg2+半径相近，价态相同，因而可以取代Mg2+形成Zn2+置换固溶堇青石，置换固溶使得堇青石晶体结构中Al、Si分布的有序度发生变化，引起晶格畸变，从而降低了晶格振动的对称性，增强了晶格极性振动的非简谐效应，增加了声子组合辐射，从而使得红外辐射性能有显著提高，进一步改善材料的红外散热性能。

技术领域

本发明涉及一种高散热稳定型散热材料的制备方法，属于散热材料技术领域。

背景技术

红外辐射散热涂料是由辐射体材料和粘结剂组成，其中辐射体材料具有良好的红外辐射性能，粘结剂则使涂料牢固地粘结在基体表面。随着辐射散热在实际应用中的不断发展，人们对红外光谱发射率较高物质关注度越来越高，并用这些物质研制出了多种红外辐射散热涂料，旨在改善发热体表面的辐射特性，达到强化辐射散热的目的。早期的红外辐射散热涂料主要是用氧化锆、锆英砂、碳化硅等单质或化合物

为辐射体，以简单无机盐为粘结剂制备而成。随着材料科学的不断发展，红外

辐射散热涂料种类和组成以及粘结剂的种类逐渐开始呈现多样化。目前，主要用的辐射散热粉体有电气石、SiC、NiO、Cr₂O₃、MgO、SiO₂、ZrSiO₄、ZrO₂、TiO₂、；粘结剂低温下主要是磷酸盐水溶液和水玻璃等，高温下则主要是Al₂O₃、SiO₂、Cr₂O₃微粉或溶胶等。虽然散热涂料的发展迅速，但在使用时存在粘结剂影响辐射体性能和涂料脱落，稳定性能较差的缺点，制约了辐射散热在实际中的应用，因此制备一体化高辐射的复合材料十分重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有散热涂料粉体存在粘结剂影响辐射体性能和涂料脱落，稳定性能较差的缺点，提供了一种高散热稳定型散热材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，分别称量45～50份氧化镁、65～70份氧化铝、10～15份氧化锌、55～60份氧化硅、3～5份硝酸铵、6～8份氧化锆置于球磨罐中，球磨粉碎并过筛，得球磨粉末；

（2）将球磨粉末置于刚玉坩埚中，保温熔融，静置冷却至室温后，粉碎并重溶2～3次，退火处理，静置冷却至室温并研磨粉碎，过筛，得改性粉末；

（3）按重量份数计，分别称量10～15份氯化镁、65～70份氯化铝、50～60份氯化硅、70～75份氯化钛、30～40份氧氯化锆、0.05～0.10份氯化钇、1～2份羧甲基纤维素钠和1～2份聚乙烯醇置于球磨罐中球磨复合并过筛，得球磨粉末；

（4）按质量比1:10，将球磨粉末与去离子水搅拌混合，得混合液并按体积比1:8，将质量分数8％氨水滴加至混合液中，待滴加完成后，静置陈化并收集陈化物并真空冷冻干燥，得干燥物；

（5）按质量比1:5，将改性粉末添加至干燥物中，搅拌混合并保温煅烧，静置冷却至室温，破碎并过筛，得散热改性颗粒；

（6）按质量比1:5，将镍粉添加至散热改性颗粒中，搅拌混合、球磨粉碎并过筛，得球磨粉末并置于模具中，压制成型并置于马弗炉中，烧结处理，静置冷却至室温，脱模即可制备得所述的高散热稳定型散热材料。

步骤（2）所述的保温熔融温度为1500～1600℃。