[发明专利]一种氮化硼石墨烯聚酰亚胺复合吸波导热材料制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种氮化硼石墨烯聚酰亚胺复合吸波导热材料制备方法及应用，称取氮化硼粉体和石墨烯粉体并混合，加入无水乙醇后进行球磨处理；制备聚酰亚胺材料的前驱体，将二元胺加入极性溶剂中，磁力搅拌均匀后加入二元酐；将制备得到的溶液进行烘干处理得到氮化硼/石墨烯复合粉体，然后进行压片，压片后滴加制备的聚酰亚胺前驱体溶液直至浸润全片；将得到的复合材料进行两次升温固化处理，制得氮化硼石墨烯聚酰亚胺复合吸波导热材料。本发明实现了吸波，传热材料的一体化，降低了加热过程中的热能损失，升温效果明显，质量体积小，成本低廉，机械性能提高，给微波加热不吸波材料提供了一种新的方法。

技术领域

本发明属于氮化硼，石墨烯，聚酰亚胺材料制备及热处理技术领域，具体涉及一种氮化硼石墨烯聚酰亚胺复合吸波导热材料制备方法及应用。

背景技术

微波加热技术是利用极性分子可以与微波电磁场相互作用的特性，被加热物内极性分子极化并随外加交变电磁场极性变更而交变取向，相互间摩擦损耗，使电磁能转化为热能的快速加热技术。对于非极性分子，用微波来加热就需要别的方式，之前已有装置及方法。

但是，已有的装置是将吸波部分在外层，吸波后由导热部分进行传热，存在以下问题：

1）结构设计包括吸波层，导热层，吸波材料向导热材料传递的过程中会有大量的热能损失，造成能量浪费，效率低；

2）所用吸波材料和导热材料是分离的，各部分都含量较多，整体质量，体积都较大才能达到良好效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种氮化硼石墨烯聚酰亚胺复合吸波导热材料制备方法及应用，使用氮化硼，石墨烯，聚酰亚胺（BN/G+PI）的新型复合材料，迅速吸波，快速导热；所制备的容器结构简单，操作方便性能良好。

本发明采用以下技术方案：

一种氮化硼石墨烯聚酰亚胺复合吸波导热材料制备方法，包括以下步骤：

S1、称取氮化硼粉体和石墨烯粉体并混合，加入无水乙醇后进行球磨处理；

S2、制备聚酰亚胺材料的前驱体，将二元胺加入极性溶剂中，磁力搅拌均匀后加入二元酐；

S3、将步骤S1制备得到的溶液进行烘干处理得到氮化硼/石墨烯复合粉体，然后进行压片，压片后滴加步骤S2制备的聚酰亚胺前驱体溶液直至浸润全片；

S4、将步骤S3得到的复合材料进行两次升温固化处理，制得氮化硼石墨烯聚酰亚胺复合吸波导热材料。

具体的，步骤S1中，氮化硼与石墨烯的质量比为1：（0.01~0.02），无水乙醇的加入量为球磨罐体积的五分之四。

具体的，步骤S1中，球磨处理的转速为300~500rad/min，时间为1.5~2.5h。

进一步的，石墨烯包括膨胀石墨、热剥离石墨烯、机械剥离石墨烯、液相剥离石墨烯、高温碳化石墨烯、3D石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯和CVD石墨烯中的一种或多种。

具体的，步骤S2中，二元胺与二元酐的摩尔比为1：1，溶质的质量分数为15%，磁力搅拌10~12h。

具体的，步骤S2中，二元胺为间苯二胺、对苯二胺、4，4’-二氨基二苯醚、4，3’-二氨基二苯醚和3，3’-二苯砜二胺中的一种或多种；二元酐为二苯砜四酸二酐、均苯四羧酸二酐、联苯四酸二酐、二苯酮四酸二酐和二苯六氟异丙基四酸二酐中的一种或多种；极性溶剂为N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

具体的，步骤S3中，烘干处理的时间为10~12h，滴加前驱体的速度为1~2滴每秒。