[发明专利]一种碳纤维导热相变复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维导热相变复合材料，其特征在于：包括导热层1和设置于导热层两侧的导热相变层2；

所述导热层1包括以下重量份的原材料：碳纤维100~700份，导热粉体150~1700份，硅油50~120份，偶联剂0.3~2份，固化剂1~4份，抑制剂0.1~1份，催化剂 1~4份；

所述导热相变层2包括以下重量份的原料：铝粉170~190份，氧化锌2~20份，偶联剂1~8份，相变材料2~10份，抗氧化剂2~5份；

所述导热相变层1位于导热层1上与导热纤维轴向垂直的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维导热相变复合材料，其特征在于：碳纤维的直径为5~20μm，长度为50~300μm。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维导热相变复合材料，其特征在于：所述导热粉体为氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝、石墨片、石墨烯、铝粉、铜粉和银包铝粉中的至少一种；所述导热粉体的平均粒径为1~15μm。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维导热相变复合材料，其特征在于：所述相变材料为石蜡、微品蜡、硅蜡、聚丁二烯、聚异戊二烯和端羟基聚异戊二烯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维导热相变复合材料，其特征在于：所述导热层1的厚度为100~500μm，所述导热相变层2的厚度为50~200μm。

6.权利要求1~5任一项所述的一种碳纤维导热相变复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备碳纤维混合基料：将碳纤维、导热粉体、硅油、偶联剂、固化剂和抑制剂混合均匀，然后加入催化剂继续混匀，得到碳纤维混合基料；

制备碳纤维导热胚体：将碳纤维混合基料进行抽真空处理，抽真空处理后将碳纤维混合基料通过自动点胶机挤出并排列在模具中，固化后制得导热硅胶胚体；

制备导热层：将导热硅胶胚体切割成指定的厚度得到导热层，切割方向垂直于导热硅胶胚体的挤出方向；

制备导热相变层：将铝粉，氧化锌，偶联剂，相变材料和抗氧化剂混合均匀得到相变材料，将相变材料压延至指定的厚度，得到相变层；

制备碳纤维导热相变复合材料：使用硅胶处理剂对导热层表面进行处理，然后将导热层与导热相变层热压复合，制得碳纤维导热相变复合材料。

7.根据权利要求6所述的一种碳纤维导热相变复合材料的制备方法，其特征在于：制备相变材料步骤中，原材料在密炼机中进行混合均匀，密炼温度为100~130℃，密炼时间为0.5~1h；压延温度为80~120℃，压延速度为50~100㎜/min。

8.根据权利要求6所述的一种碳纤维导热相变复合材料的制备方法，其特征在于：制备碳纤维导热相变复合材料步骤中，热压温度为90~110℃，热压时间为3~5min。