[发明专利]一种热传导介质及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种热传导介质及其制备方法与应用；具体地说，涉及一种在直流电压作用下能够在铝、铜等金属电极上形成绝缘膜的导电介质。所述热传导介质包括有机酸、醇类化合物、唑类化合物和去离子水；其中，所述有机酸选自1,4‑环己烷二羧酸、2,4,6‑三(氨基己酸基)‑1,3,5‑三嗪、异辛酸、苯甲酸、对苯二甲酸中的一种或几种；所述有机酸占所述热传导介质总质量的0.16％～10％；所述热传导介质为碱性。本发明的热传导介质具有优异的自阻能力，即在直流电作用下可以在铝、铜等金属表面形成绝缘膜，主动阻断电流，防止动力电池偶发性短路难题。

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种热传导介质及其制备方法与应用；具体地说，涉及一种在直流电压作用下能够在铝、铜等金属电极上形成绝缘膜的导电介质。

背景技术

热管理涉及到工业及汽车行业等多个领域，而其使用的热传导介质多种多样。比如，氢燃料电池发动机需要使用超纯水作为温控介质、或者使用电导率小于5uS/cm的乙二醇水溶液作为温控介质；然而，使用超纯水或者超纯的乙二醇水溶液，虽然一定程度上满足了电导率的要求，但随着使用时间的增长会产生阴阳离子，进而导致电导率急剧增加从而丧失绝缘的作用。使用超纯水或者超纯乙二醇水溶液，其绝缘的机理主要依靠温控介质最初的绝缘性。在汽车工业中，采用发动机冷却液进行发动机的温控介质，具有很好防冻、防腐，以及使用寿命长等优点，但发动机冷却液的电导率一般在1000～4000uS/cm之间，直接应用可能导致其在直流电的作用下电解，产生氢气和氧气，造成燃烧危险，更严重的甚至直接发生爆炸事故。在逆变器等行业也存在此类危险的情况。因此，亟需开发一种具有自阻性能的热传导介质，解决在直流电压作用下、因热传导介质具有导电性而短路，进而产生氢气和氧气的技术难题。

CN101768428A公开了一种全有机型发动机冷却液，由乙二醇、脂肪羧酸、三元羧酸、安息香酸、三(2-乙基己酸)膦酸酯、唑类化合物、消泡剂及去离子水组成，该发动机冷却液能有效防止发动机冷却系统内所接触的所有金属和非金属材料的腐蚀，对各种金属均有突出的防腐蚀效果。但三(2-乙基乙酸)膦酸酯易导致磷酸盐沉淀，直接影响介质的导热性能，并且含磷冷却液污染环境。同时，上述发动机冷却液在直流电的作用下会发生电解，产生氢气和氧气。

CN107245328A公开了一种环保的长效、耐腐蚀、导热效果优良的有机酸型发动机冷却液及其制备方法；所述的有机酸型发动机冷却液由下述重量份配比的原料制成：低碳醇40～60份，去离子水50份，纳米碳化硅2～5份，苯甲酸钠0.1～5份，有机酸0.1～2份，苯三唑0.1～5份，分散剂0.1～2份，消泡剂0.05～0.2份，颜料0.0005～0001份，pH调节剂—调节pH至7.5～9.0。但上述发动机冷却液在直流电的作用下会发生电解，产生氢气和氧气。此外，上述发动机冷却液采用纳米碳化硅以提升传热能力，但是本领域人员公知纳米材料尤其是纳米碳化硅在溶液中易出现聚集、析出、沉积等问题，从而导致传热性能下降，不能长周期作为冷却液介质使用。

CN104559947A公开了一种环保防腐蚀有机酸型防冻液，其中各组分的重量份为醇类物质35～70份、缓蚀剂0.1～0.5份、表面活性剂0.1～1份、稳定剂0.1～1份、pH缓蚀剂0.1～0.5份、染料0.001～0.001份、去离子水30～65份；该防冻液沸点高，冰点低，防腐蚀能优越，质量稳定，能够长期保存和使用，且不含胺类、硝酸盐、磷酸盐等对环境和人体有害的物质，绿色环保，对环境友好。但上述发动机冷却液在直流电的作用下电解，产生氢气和氧气。并且，上述发动机冷却液有效成分含量较低，不能达到有效地缓蚀性能，按照实施例3配置溶液，并SH/T 0521-99标准开展水泵穴蚀试验，其结果为3级，不满足不小于8级的要求。