[发明专利]利用三种填料协同作用的导热涂料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了利用三种填料协同作用的导热涂料及其制备方法与应用。导热涂料由分散液A和分散液B混合形成，以质量份数计，分散液A由20～35份氮化硼、2～3份改性剂、30～50份水搅拌混合，过滤洗涤；滤渣重新分散在第一有机溶剂中，加入50～150份环氧树脂搅拌均匀得到；分散液B由5～9份石墨烯、0.6～3份碳管和15～40份第二有机溶剂混合，超声处理得到。本发明所得的导热涂层热导率≥2.5W·(m^‑1K^‑1)，可耐1000℃高温，耐水长达30天，具备良好的附着力，耐酸碱性能，可应用于核电站的蒸汽发生器，满足其同时需要快速散热、耐高温及耐水的需求。

技术领域

本发明涉及一种导热涂料，特别是涉及一种利用三种填料协同作用的导热涂料及其制备方法与应用；属于材料科学和表面技术领域。

背景技术

核电站是一种常见的发电设施，在发电过程中，核反应堆直接加热液态钠，液态钠在吸收反应堆的热量后再通过蒸汽发生器将热量传导给汽水系统，产生的蒸汽推动汽轮机发电。其中作为中间换热设备的蒸汽发生器在反应过程中会产生大量热量，达到极高的温度，这些热量需要及时排散，同时发生器产生大量蒸汽，水蒸气长时间接触管道壁，容易对管道壁造成破坏，目前尚没有一种涂层可以同时满足蒸汽发生器快速散热、耐高温以及耐水的需求。

目前，国内外制备填充型导热涂层多数只对涂层的导热性能做出提升，无法同时满足蒸汽发生器的多种需求，同时涂层多数借助热压等手段辅助成膜，工艺较复杂，处理时间长，耗能大，应用范围因技术手段不同而受到限制，影响着涂装生产的质量、产量和成本。由此可见，以往制备导热涂层工艺十分耗时、耗能，且应用范围受到成膜工艺手段的限制。

中国发明专利申请CN202010350768.7公开了一种取GO水分散液与六方氮化硼水分散液混合制备复合导热薄膜的方法，薄膜虽然导热效果良好，但制备却需要经过800～3000℃退火2h，且薄膜应用范围不如涂层广泛，制备工艺流程复杂，比较耗能。

中国发明专利申请CN201810830682.7公开了一种以聚氨酯胶等成膜剂为涂料基质，石墨烯等为填料，结合氧化石墨烯与一维的碳管以及弥散分布的无机金属化合物导热剂等，然而制备过程中需要高速搅拌及球磨处理，较为耗能，且使用的填料价格较为昂贵。

中国发明专利申请CN201911152581.X公开了一种高导热氮化硼/环氧树脂复合材料的制备方法，虽然填料使用的是成本较低的氮化硼，但氮化硼硅烷化时间却要5～10小时，较为耗时，且材料制备需要借助热压工艺，应用范围有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种同时满足高效散热、耐高温及耐水的利用三种填料协同作用的导热涂料及其制备方法，该涂料形成涂层的热导率≥2.5W·(m^-1K^-1)，可达到5.65W·(m^-1K^-1)，耐高温可达到1000℃，耐水长达30天，同时具备良好的硬度、附着力，耐酸碱性能良好。

本发明另一个所要解决的问题在于提供所述利用三种填料协同作用的导热涂料在蒸汽发生器上的应用。

本发明目的通过如下技术方案实现：