[发明专利]一种二维导热复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种新型二维导热复合材料及其制备方法，所述新型二维导热复合材料的制备包括如下步骤：步骤S1，分别制备g‑C₃N₄纳米片以及一维纤维素；步骤S2，将所述g‑C₃N₄纳米片和所述一维纤维素利用真空抽滤法自组装成g‑C₃N₄/NFC复合膜，所述g‑C₃N₄/NFC复合膜为双层交替膜结构；步骤S3，将所述g‑C₃N₄/NFC复合膜填充至高分子基体聚二甲基硅氧烷中，即制得g‑C₃N₄/NFC/PDMS导热复合材料。本发明以所述g‑C₃N₄/NFC复合膜为导热填料，以所述聚二甲基硅氧烷为高分子基体，将所述g‑C₃N₄/NFC复合膜分布至所述聚二甲基硅氧烷中，使得所制备的所述g‑C₃N₄/NFC/PDMS导热复合材料内部形成良好的导热通道，便于热量传输，大大提高了复合材料的导热性能；另外本发明制备方法简单、条件温和可控、易于工业化。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种二维导热复合材料及其制备方法。

背景技术

导热材料作为一种新型工业材料，近年来在微电子器件及其他仪器设备等的散热方面发挥的作用越来越重要，传统导热材料通常包括金属、塑料以及无机非金属材料，但是随着工业生产的发展和科学的进步，传统导热材料已无法满足需求。

导热高分子材料相对传统金属和无机非金属材料，具有易成型加工、耐腐蚀、耐高温等特性，已广泛应用到现代化工业生产中，但是高分子材料的热导率相对较低，一般低于0.2W/(m·K)。为了克服高分子材料的导热性较差的缺点，目前普遍采用将具有高导热性的填料嵌入到高分子基体中的方法，使得填充型导热复合材料同时具有填料和高分子基体两种材料的优点，从而提高复合材料的导热性能。

然而对于填充型导热高分子复合材料来说，影响其导热性能的因素较多，比如填料填充量的高低，以及高分子基体和导热填料之间存在界面相互作用等，无法获得较高热导率的复合材料。现有技术中通过在导热填料(比如石墨、碳纳米管、碳纤维等)中引入基体，对聚合物进行共混改性，以形成合适的共混材料两相结构及良好的填料分布，来改善材料的导热性能，但是效果仍不理想。

因此，为了保证电子元器件可靠工作，迫切需要一种具有较高导热性能的高分子聚合物绝缘材料，如何提高高分子材料的导热性能亟待解决。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种二维导热复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，分别制备g-C₃N₄纳米片以及一维纤维素；

步骤S2，将所述g-C₃N₄纳米片和所述一维纤维素利用真空抽滤法自组装成g-C₃N₄/NFC复合膜，所述g-C₃N₄/NFC复合膜为双层交替膜结构；

步骤S3，将所述g-C₃N₄/NFC复合膜填充至高分子基体聚二甲基硅氧烷中，即制得g-C₃N₄/NFC/PDMS导热复合材料。

较佳的，所述g-C₃N₄纳米片是由g-C₃N₄粉末经改性处理得到，所述g-C₃N₄粉末是将尿素在氩气保护下煅烧得到的。