[发明专利]高效且均匀热传导的聚合物基导热材料及其制备方法

权利要求书

1.高效且均匀热传导的聚合物基导热材料，其特征在于，由聚合物基体材料和导热填料组成，所述的导热填料呈多取向网络结构；所述的多取向网络结构为在垂直方向上，导热填料沿着纵轴垂直取向，在水平方向上，导热填料呈径向取向，即从四周朝中心取向。

2.根据权利要求1所述的聚合物基导热材料，其特征在于，所述的聚合物为环氧树脂、聚二甲基硅氧烷或聚乙二醇；所述的导热填料为氮化硼、石墨烯、石墨或碳纳米管。

3.根据权利要求1或2所述的聚合物基导热材料，其特征在于，通过冰模板法或者3D打印方法制备。

4.根据权利要求1或2所述的聚合物基导热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将导热填料和粘合剂在强剪切力下混合均匀，制备得到前驱体浆料；

步骤2，将前驱体浆料置于多取向冷冻浇铸用模具中，所述的模具为顶部设有凹槽，凹槽的底部垫有硅橡胶的铜棒；

步骤3，将模具的底部浸入液氮中，待完全冷冻后，通过冷冻干燥得到具有多取向结构的填料骨架；

步骤4，将填料骨架置于聚合物熔体或前驱体中，通过真空浸渍后得到具有多取向填料网络结构的聚合物基导热材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的导热填料为氮化硼、石墨烯、石墨或碳纳米管。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的粘合剂为氧化石墨烯、聚乙烯醇、纤维素纳米晶或再生纤维素。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述的模具为一个长25厘米，直径为3厘米的铜棒，其顶部有一个直径为2.54厘米、深度为1.5厘米的凹槽，并且凹槽的底部垫有1厘米厚的硅橡胶。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述的冷冻干燥的温度为-80℃～-50℃，压力为2Pa～10Pa，冻干时间为24h～56h。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述的聚合物为环氧树脂、聚二甲基硅氧烷或聚乙二醇。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述的真空浸渍的负压≥5Mpa，浸渍时间为4h～15h。