[发明专利]一种基于纳米氮化硼/碳化硅纳米线导热网络的复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于纳米氮化硼/碳化硅纳米线导热网络的复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：h‑BN在表面活性剂的作用下进行液相剥离成为BNNSs薄片；步骤二：称取步骤一中一定配比的BNNSs混合在预先配置的PVA水溶液中混合均匀；步骤三：添加SiCNWs混合入步骤二中的BNNSs分散液继续通过磁力搅拌混合1h；步骤四：称量蛋清冻干粉加入混合液在磁力搅拌台上混合5h；步骤五：随后使用高速打蛋机对体系进行发泡至糖霜状，将其转移至特定形状的模具中，在70℃烘箱中蒸干和固定骨架；步骤六：对复合物骨架进行烧结；步骤七：向骨架填充一定量的事先混合均匀的环氧与固化液的混合溶液；步骤八：最后固化。本发明提供的制备方法，方法简单，生成成本低。

技术领域

本发明涉及塑料加工材料领域，特别涉及一种纳米氮化硼/碳化硅纳米线导热网络和其复合材料及其制备方法。

背景技术

随着5G技术等革新性技术进一步发展，各类前沿高科技产品及相关产业链对于超高性能集成电路的需求飞速发展，高集成电路对其组成材料有了更高的要求，包括超轻薄化，更加微小化以及更加多功能化，但要满足如此高集成化的产品不可避免的需要高功率集成，而由此必产生大量的热量堆积，热量的大量堆积会对产品的性能和使用寿命造成不可小觑的影响，因而在产品设计中考虑如何有效消除热积累是不可或缺的一部分。

提升环氧树脂基高分子复合材料的主要途径之一是通过向环氧预聚物中共混入具有高导热系数的导热填料。通过共混法制备导热高分子复合材料通常需要大量填料添加，这确实可以提升聚合物复合材料的导热性能，但是大量导热填料添加会导致很多不可弥补的机械性能损伤。

对于聚合物基导热性能的提升的另一种方法是可以通过模板法进行构建导热通路法。常见的模板法(如冰模板法、聚合物泡沫模板法、盐模板法等)可以构建高效的导热网络，但是模板本身的固定尺寸与成型工艺使其很难满足目前多样化产品形状的要求。

因此，现有技术亟待解决。

发明内容

本发明的目的旨在针对现有技术的不足，提供一种纳米氮化硼/碳化硅纳米线导热网络和其复合材料及其制备方法。基于上述问题，本发明提出了一种纳米氮化硼/碳化硅纳米线导热网络和其复合材料及其制备方法，制备方法简单，原料普通，生成成本低。

本发明中，六方氮化硼或被简称为“h-BN”，双酚环氧树脂或被简称为“DGEBA”，胆酸钠或被简称为“SC”，氮化硼纳米片或被简称为“BNNSs”，碳化硅纳米线或被简称为“SiCNWs”，聚乙烯醇或被简称为“PVA”，甲基四氢苯酐或被简称为“Me-THPA”，N,N-二甲基苄胺或被简称为“DMBA”，环氧树脂或被简称为“EP”。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于纳米氮化硼/碳化硅纳米线导热网络的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：h-BN在表面活性剂的作用下进行液相剥离，形成BNNSs的水相分散液，并烘干研磨待用；

步骤二：称取步骤一中一定配比的BNNSs混合在预先配置的PVA水溶液中，在磁力搅拌台上混合1～2h直至混合均匀；优选的，在磁力搅拌台上混合1h直至混合均匀；

步骤三：添加SiCNWs混合入步骤二中的BNNSs分散液继续通过磁力搅拌混合1～2h；优选的，混合1h；

步骤四：称量蛋清冻干粉加入混合液在磁力搅拌台上混合4～6h；优选的，混合5h；

步骤五：随后使用高速打蛋机对体系进行发泡至糖霜状，将其转移至特定形状的模具中，在60～80℃烘箱中蒸干和固定骨架；优选的，在70℃烘箱中蒸干和固定骨架；

步骤六：然后使用管式炉对步骤五中的BNNSs/SiCNWs/protein/PVA复合物骨架进行烧结；