[发明专利]一种各向异性导热复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种各向异性导热复合材料，其特征在于，原材料组成按质量，包含60-80份的高分子聚合物基体、6-8份的短切纤维、2-4份的分散剂。

2.根据权利要求1所述的一种各向异性导热复合材料，其特征在于：所述高分子聚合物基体包括但不限于：环氧树脂(Epoxy)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯(TPU)、聚乙烯醇、硅橡胶。

3.根据权利要求1所述的一种各向异性导热复合材料，其特征在于：所述短切纤维为直径5-10μm、长度400-500μm的碳纤维、氮化硼纤维或导热玻璃纤维，经由原长度纤维短切得到。

4.根据权利要求1所述的一种各向异性导热复合材料，其特征在于：所述分散剂包括但不限于油酸酰胺、聚乙二醇，根据高分子聚合物基体与短切纤维的种类进行优选。

5.一种各向异性导热复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在真空干燥环境下，将直径为5-10μm的原长度纤维利用纳秒红外激光切割机进行微纳米短切处理，红外激光切割机功率设置为30-40W，纤维长度控制在400-500μm之间；

S2、将切割后的短切纤维放入烧杯中，加入无水乙醇直至将纤维完全淹没，将其放入超声清洗机中超声清洗1-2小时后烘干，对纤维表面做亲水修饰；

S3、将S2制备得到的短切纤维材料用有机溶剂分散均匀，向其中加入聚合物基体与分散剂，在磁力搅拌水浴锅中充分加热搅拌，配制得到短切纤维复合材料溶胶状导热复合材料，利用刮涂、流延、翻模制造等工艺制备得到用于电子器件封装的薄膜型各向异性导热复合材料。

6.根据权利要求5所述的一种各向异性导热复合材料的制备方法，其特征在于：所述S1中红外激光切割制备短切纤维全程需要在真空干燥环境下进行，同时向环境中通入干燥的氮气或氩气作为保护气。

7.根据权利要求5所述的一种各向异性导热复合材料的制备方法，其特征在于：所述S2中超声清洗，超声清洗机最高温度应设置在40-60℃，以防止乙醇大量挥发。

8.根据权利要求5所述的一种各向异性导热复合材料的制备方法，其特征在于：所述S2中亲水修饰具体步骤为：将超声清洗机烘干的短切纤维放入亲水处理器中，通入CH4/O2混合等离子体，经过1小时含氧极性基团嫁接反应制备得到表面亲水改性的短切碳纤维、氮化硼纤维或玻璃纤维。

9.根据权利要求5所述的一种各向异性导热复合材料的制备方法，其特征在于：所述S3中刮涂工艺，其具体步骤为：预先在玻璃板上旋涂一层特氟龙，将S3中溶胶状导热复合材料用刮板沿一个方向刮涂均匀，在常温下固化2小时。

10.根据权利要求5所述的一种各向异性导热复合材料的制备方法，其特征在于：所述S3中翻模制造工艺，其具体步骤为：首先在硅片上旋涂一层特氟龙，再使用洁净的玻璃片在硅基底上制作出1cm*1cm*0.5mm的成型模具腔，将S3中溶胶状导热复合材料倒入模具中，自然均匀流平后，在常温下固化2小时。