[发明专利]一种高效感温复合材料、制备方法及制备感温元件的应用

说明书

本发明属于感温材料技术领域，具体涉及一种高效感温复合材料，并进一步公开其制备方法，以及制备感温元件的应用。本发明所述高效感温材料，在现有常规感温蜡材料和金属导热材料为原料的基础上，通过增加C/C复合增强材料和稳定剂，有效提高了整个感温材料的导热性能和相稳定性，进一步提高了感温材料的感温灵敏度。

技术领域

本发明属于感温材料技术领域，具体涉及一种高效感温复合材料，并进一步公开其制备方法，以及制备感温元件的应用。

背景技术

随着科技水平和生活水平的日益提高，感温设备的需求日益增多，并由此引发对感温元件性能的要求也日益精进。在常规感温元件中，感温材料的性能尤其是导热性能如何，对于感温元件的性能具有至关重要的作用。目前，用于感温元件内的感温材料主要由热敏蜡材料与导热金属材料等混合物组成，而导热金属材料又以铜粉的使用最为常见，这主要是因为铜粉的导热能力较强，能使感温材料受温度变化时迅速做出热胀冷缩的反应。

在感温元件中，通常以响应时间来衡量感温元件受温度变化的灵敏性，响应时间数值越小代表感温元件灵敏性会越高，即代表感温元件的感温性能越好。但随着感温元件的使用，感温材料在经历多次的热胀冷缩变化后，由于导热金属材料的密度较大即可浮性差，会导致热敏蜡材料与导热金属材料之间逐渐发生分离，导致感温元件的灵敏性大幅降低，严重影响其使用性能。

如中国专利CN104774477A公开了一种用于调温器感温元件内的复合感温蜡，该感温蜡在以现有石蜡和铜粉为原料的基础上，进一步添加适宜的石蜡增粘剂以提高整个感温材料的导热性能，并有效提高了感温材料的灵敏性。但是，鉴于所选用石蜡增粘剂的性能限制，使得制备感温蜡产品的导热性能略显不足。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种高效感温复合材料，以解决现有技术中感温材料的感温灵敏度不足的问题；

本发明所要解决的第二个技术问题在于提供上述感温复合材料的制备方法，以及制备感温元件的应用。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种高效感温复合材料，其制备原料包括质量比为0.5-2：2-4：0.5-2：0.5-2的感温蜡材料、金属导热材料、增强材料和稳定剂。

优选的，所述感温蜡材料、金属导热材料、增强材料和稳定剂的质量比为1：3：1：1。

具体的，所述感温蜡材料为离子液体改性石蜡。

具体的，所述离子液体改性石蜡按照如下步骤制得：

(1)取石蜡熔融后置于装有N-乙基吡啶四氟硼酸盐离子液体的密闭容器中，并排除空气；所述离子液体的用量占所述石蜡用量的20-80wt％；

(2)在不断搅拌状态下，向容器中充入CO₂，并控制密闭容器内的温度为80-90℃、压力为8-10MPa，于超临界状态下进行改性反应10-15min，泄压后即获得所需改性石蜡。

具体的，所述增强材料为C/C复合材料，并优选为高导热C/C复合材料。

具体的，所述稳定剂为聚乙二醇月桂酸酯。

具体的，所述金属导热材料为紫铜粉。

本发明还公开了一种制备所述高效感温复合材料的方法，包括如下步骤：

(1)取选定量的所述感温蜡材料进行熔融，至完全熔化；

(2)在真空状态下，加入选定量的所述金属导热材料、增强材料和稳定剂，充分混匀，即得所需感温复合材料。

具体的，所述步骤(2)中，控制真空度为-0.1～-0.08MPa。

本发明还公开了所述高效感温复合材料用于制备感温元件的用途。