[发明专利]复合材料、其制备方法及用途

说明书

本申请涉及复合材料，其包括磁性吸波粉、高分子基质和碳基纤维或金属纤维的混合物；其中，所述复合材料为纤维取向的复合材料。还涉及所述复合材料的制备方法及其用途，其兼具低搭接阻抗、散热以及电磁屏蔽功能。

技术领域

本申请属于材料领域。具体而言，本申请涉及复合材料、其制备方法及用途。更具体地，本申请涉及电子设备的散热、电磁波屏蔽、电连接技术领域，特别涉及一种具有高电导率的强散热及电磁屏蔽效能的柔性复合薄膜及其制备方法和用途。

背景技术

随着电子信息技术的爆炸式发展，电子设备越来越倾向于小型轻薄化，设备内部的各种元器件(如芯片)的集成度越来越高、器件性能也不断攀升，随之而来的是单位面积内更高的热量生成和电磁波辐射功率，引起散热和电磁干扰问题。特别是随着第五代移动通信技术(5G)的到来，更高频率和带宽的引入、硬件单元的进一步升级、天线数量的成倍增长以及物联网设备的逐步普及，设备之间以及设备内部各个电子元器件间的电磁干扰无处不在，电磁干扰和电磁辐射对电子设备的危害日益严重。因此，相应的屏蔽、散热元件的整合度和效能同样需要加倍的提高，以解决困扰新一代高频率、高功率电子设备的关键电磁屏蔽和散热问题。因此电磁屏蔽和散热材料在电子产品内部的作用将愈发重要，未来需求也将持续增长。

电子设备的小型化对设备内部相关的散热、电磁屏蔽元件提出了更高的要求。目前商用的电磁波屏蔽片，其导热性较低，设备散热效果不佳。现今应用中，通常使用铜、铝等金属电磁屏蔽材料并结合使用导热硅材料等散热材料实现电子器件散热和电磁屏蔽双重功能。但是当它们应用于电子芯片屏蔽散热功能的集成解决方案时，往往面临屏蔽散热整体结构复杂、可靠性差、导热性能不足等一系列问题。此外，对于多种屏蔽散热结构的界面，电子设备长时间使用情况下，热冲击造成界面间经常出现电连接不可靠、界面分离等现象的发生，进而引起芯片内部电磁波的泄露，干扰附近其他电子元件，危害设备使用人的身体健康，同时造成设备的散热出现严重问题，这又反过来引起更多的电磁辐射。

发明内容

一方面，本申请提供复合材料，其包括磁性吸波粉、高分子基质和碳基纤维或金属纤维的混合物；

其中，所述复合材料为纤维取向的复合材料。

在所述复合材料的一些实施方式中，所述混合物为均一的混合物。

在所述复合材料的一些实施方式中，所述复合材料为块体复合材料或薄膜复合材料。

另一方面，本申请提供复合材料的制备方法，其包括：

将磁性吸波粉与高分子基质混合，得到具有流动性的磁性粉基填料；

将碳基纤维或金属纤维与所述磁性粉基填料混合，得到纤维基粘稠物；

在挤出机中将所述粘稠物进行挤出，得到纤维取向的块体复合材料；

任选地，进一步将所述块体复合材料以垂直于挤出方向进行切片，得到薄膜复合材料。

在所述制备方法的一些实施方式中，所述切片工艺包括室温高速机械切片、超低温切片或超声波切片。

在前述任一方面的一些实施方式中，所述磁性吸波粉选自铁硅铝合金、铁硅硼合金、羰基铁、坡莫合金、镍锌铁氧体、单组份尖晶石型铁氧体和其组合。

在前述任一方面的一些实施方式中，所述磁性吸波粉的粒径为100nm-150μm、500nm-100μm或1μm-50μm。

在前述任一方面的一些实施方式中，所述磁性吸波粉的几何形状为球形、片状、卵状和其组合。

在前述任一方面的一些实施方式中，所述复合材料中所述磁性吸波粉的质量分数为2wt.％-95wt.％、10wt.％-90wt.％或30wt.％-85wt.％。