[发明专利]一种取向排布的氮化硼高导热复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种取向排布的氮化硼高导热复合材料，其特征在于，

原料以质量百分比计包括：氮化硼40%～60%，环氧树脂20%～30%，固化剂20～30%，表面改性剂0.1%～10%，丙酮2～10%，所有原料的质量百分比之和为100%；

所述表面改性剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-590或多巴胺中的一种或者几种；所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、有机硅环氧树脂中的一种或几种；所述固化剂选自甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、内次甲基四氢邻苯二甲酸酐、乙二胺、三乙胺、三乙醇胺、二乙烯三胺中的一种或几种；

所述取向排布的氮化硼高导热复合材料的制备方法包括以下步骤：

S01. 将氮化硼粉体在真空环境下加热干燥，得到干燥粉体；

S02. 将步骤S01中得到的干燥粉体，加入分散液中，随后加入表面改性剂，并在超声和水力空化耦合的条件下进行界面改性；

超声和水力空化耦合的条件为：两相流体中固体填料含量为15～30wt.%，超声频率为40~80KHz、温度为10～40^oC；水力空化的喷嘴入口压力为5～100MPa、出口压力为0.5～4MPa；水力空化温度为10～80^oC，处理时间为30～120min；

S03. 将步骤S02中得到的氮化硼悬浮液在超声和真空抽滤耦合条件下进行固液分离，得到薄层结构，而后将薄层结构在真空环境下加热干燥；

S04. 在干燥后的氮化硼薄层结构中灌注经丙酮稀释的环氧树脂和固化剂的混合物，随后置于真空条件下脱气浸润、高温固化，得到导热复合材料。

2.根据权利要求1所述的取向排布的氮化硼高导热复合材料，其特征在于，步骤S01中，加热干燥的温度为50～300^oC，时间为6～12h。

3.根据权利要求1所述的取向排布的氮化硼高导热复合材料，其特征在于，步骤S02中，分散液选自无水乙醇、异丙醇、丙酮或去离子水中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的取向排布的氮化硼高导热复合材料，其特征在于，步骤S02中，水力空化的喷嘴为文丘管或孔板形式。

5.根据权利要求1所述的取向排布的氮化硼高导热复合材料，其特征在于，步骤S02中，超声条件通过至少一个超声波换能器提供，所述超声波换能器设置在喷嘴上。

6.根据权利要求1所述的取向排布的氮化硼高导热复合材料，其特征在于，步骤S02中，水力空化的循环处理次数为2～15次。

7.根据权利要求1所述的取向排布的氮化硼高导热复合材料，其特征在于，步骤S03中，所述真空抽滤装置包括垂直定向组件，垂直定向组件置于真空抽滤装置的上部滤杯内，用于控制氮化硼悬浮液的垂直取向分布；所述真空抽滤装置所用滤膜为孔径1～20μm的尼龙膜。

8.根据权利要求1所述的取向排布的氮化硼高导热复合材料，其特征在于，步骤S03中，超声条件通过超声波换能器提供，超声频率为10～40KHz。

9.根据权利要求1所述的取向排布的氮化硼高导热复合材料，其特征在于，步骤S04中，脱气浸润的时间为0.5～1h，固化温度为100～170^oC，固化时间为0.5～12h。