[发明专利]一种复合导热材料及其制备方法

说明书

本发明属于导热材料领域，具体涉及一种复合导热材料及其制备方法。通过SLS打印玻璃微珠和PA12混合粉末的方式，制备出多孔导热结构件，再将导热结构件放入到含有足够小的导热粉末的分散液中，通过硅烷偶联剂和正硅酸四乙酯的共缩合，将足够量的导热粉末固定在结构件及玻璃微珠的表面，形成导热层，最终制备得到复合导热材料。通过3D打印直接打印多孔结构的方式，可以在导热材料中留下足够多的种子位置，再通过共缩合的方式，将导热粉末固定在结构件上，充分填充满之前的空间，这种方式制备，可以有效地降低导热粉末的含量，有助于降低导热材料的导电性能，且可以在一定程度上节约成本。

技术领域

本发明属于导热材料领域，具体涉及一种复合导热材料及其制备方法。

背景技术

随着电子元器件的微量化以及微电子集成电路的快速发展，电子设备所产生的热量容易发生迅速的积累和增加。电子元器件温度每升高2℃，其可靠性下降约10％，因此及时散热成为影响其使用寿命的重要因素。为保证电子元器件在使用环境温度下仍能保持高可靠性地正常工作，需要开发新型导热材料替代传统材料。

3D打印技术是快速成型领域的一种新兴技术，它是一种以CAD数字模型文件为基础，运用粉末状塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。基本原理是叠层制造，逐层增加材料来生成三维实体的技术。目前，3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域。另外3D打印技术逐渐应用于医学、生物工程、建筑、服装、航空等领域，为创新开拓了广阔的空间。但是纯的尼龙粉体材料，使用3D打印工艺制备的制品的尺寸稳定性不佳。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种复合导热材料及其制备方法。

本发明提供了一种复合导热材料及其制备方法，先通过SLS打印玻璃微珠和PA12混合粉末的方式，制备出多孔导热结构件，再将导热结构件放入到含有足够小的导热粉末的分散液中，通过硅烷偶联剂和正硅酸四乙酯的共缩合，将足够量的导热粉末固定在结构件及玻璃微珠的表面，形成导热层，最终制备得到复合导热材料。

本发明所述的复合导热材料，原料简单易制，制作方便且成本低廉，同时又具备突出的导热性能、优异的机械性能以及良好的表面状态。

优选地，上述的复合导热材料，所述的导热粉末为Al₂O₃，BN，SiC，Ag，Cu中的一种或多种混合。

优选地，上述的复合导热材料，所述的导热粉末的直径为0.1μm～3μm。

优选地，上述的复合导热材料，所述的玻璃微珠的直径为15μm～100μm。

优选地，上述的复合导热材料，所述的玻璃微珠与PA12的质量比为1:5～1:20。

优选地，上述的复合导热材料，所述的催化剂为氨水、醋酸、盐酸中的一种。

优选地，上述的复合导热材料，所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。

优选地，上述的复合导热材料，所述的乙醇水溶液，乙醇的质量占比为85％～95％。

优选地，上述的复合导热材料，所述的导热粉末和正硅酸四乙酯、硅烷偶联剂的质量比为2:1～5:1。

有益效果：