CN102504541A - 石墨相变导热硅脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨相变导热硅脂及其制备方法，包括将高精度石蜡加热熔融，将纳米多孔石墨加入熔融的高精度石蜡中搅拌，得到封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨，将所得的封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨和有机硅油进行混合，得到以纳米多孔石墨基相变材料为填料的高导热硅脂。本发明的制备方法简单易行，所得高导热硅脂产品用于聚光电池片上具有良好的降温效果，并且可重复使用，具有较长的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种石墨相变导热硅脂及其制备方法。
背景技术
最新一代的聚光光伏（CPV）技术，就是通过加入光学聚光部件，将阳光汇聚到一个面积很小的电池上的技术，通过提高单位面积光照强度，来提高系统输出功率。该技术降低了光伏材料的用量，提高系统的系统输出功率，进而降低了发电成本。而且其维护费用还不到传统PV的一半。
聚光光伏模块是系统的核心部件，主要进行阳光的收集、汇聚和转化，主要由初级聚光部件、二次聚光部件、太阳能接收器、散热器、以及机械结构部件构成。由于太阳能高度聚集在小块的电池片上，导致电池片的温度快速上升，并进而导致其发电效率的降低。目前业内往往采用引出散热片进行被动的散热，然而在某些高温条件下散热效果很不理想。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种稳定可靠、成本低廉的电池片降温产品的制备方法及其产品来解决CPV电池片的降温问题，本发明以高精度石蜡为相变材料，封装于纳米多孔石墨内，再将封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨按照一定比例混合于有机硅油内，制备成可自动降温的高导热硅脂。本发明的制备方法简单易行，所得高导热硅脂具有优良的降温效果，并且可重复使用，其中纳米多孔石墨对高精度石蜡有高吸附性，经过长期多次冷热循环后高精度石蜡也不会流出，保证了产品的较长寿命。
本发明的技术方案如下：
一种石墨相变导热硅脂的制备方法，包括以下步骤：
1）将高精度石蜡加热到65℃熔融，将纳米多孔石墨缓慢放入熔融的高精度石蜡中并搅拌10～20分钟，得到封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨；
2）将第1步得到的封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨和有机硅油进行5～20分钟的混合，得到以纳米多孔石墨基相变材料为填料的高导热硅脂。
较佳地，所述高精度石蜡与纳米多孔石墨的质量比例为9/1～8/2。
较佳地，所述有机硅油与所述封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨的质量比例为1:（5～9）。
较佳地，所述纳米多孔石墨包括多孔石墨和膨胀石墨。
较佳地，所述高精度石蜡选自熔点范围为50～60℃的高精度石蜡。
较佳地，所述高精度石蜡为凡士林。
较佳地，所述有机硅油选自25 ℃时粘度为100～1000cS的中粘度硅油。
较佳地，所述有机硅油选自二甲基硅油、乙烯基硅油、含氢硅油、苯甲基硅油、羟基硅油、甲基长链烷基硅油、季铵盐氢基改性硅油中的一种或多种。
较佳地，可以在有搅拌功能的恒温水浴里或通过磁力搅拌器对熔融高精度石蜡和纳米多孔石墨的混合物进行搅拌。
较佳地，可在三辊研磨机、行星球磨机、螺旋挤出机或捏合机上对封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨和有机硅油进行混合。
一种石墨相变导热硅脂，包括相变材料高精度石蜡、纳米多孔石墨及导热硅脂；
所述高精度石蜡封装于纳米多孔石墨中；
所述石墨相变导热硅脂包括所述封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨和导热硅脂的混合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
第一．本发明的以纳米多孔石墨基相变材料为填料的导热硅脂是膏体形状，可以完全挤出气泡而密切地贴合其包装铝材，大大提高传热效率；
第二．纳米多孔石墨具有优良的传热功能，可以迅速地将多余的热量导出；高精度石蜡在50～60℃时可以熔融吸收大量的热量，从而使CPV电池片的温度保持在略高于50～60℃。
第三．以纳米多孔石墨基相变材料为填料的导热硅脂中的高精度石蜡在室温下又自动凝固恢复固体形态，便于再次使用；纳米多孔石墨对高精度石蜡有高吸附性，经过长期多次冷热循环后石蜡也不会流出，保证了产品的较长寿命。
附图说明
图1为本发明实施例1高导热硅脂的应用示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些事实例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。
实施例1
将9重量份凡士林加热到65 ℃熔融，将1重量份纳米多孔石墨粉末缓慢放入熔融的凡士林中，并磁力搅拌10分钟，得到封装了凡士林的纳米多孔石墨粉末。
将5重量份的封装了凡士林的纳米多孔石墨粉末和1重量份二甲基硅油在三辊研磨机上进行5分钟的混合，得到了以纳米多孔石墨基相变材料为填料的膏体状高导热硅脂。
图1是本实施例的高导热硅脂的应用示意图，其中1为聚光透镜，2为聚光电池片，3为绝缘导热硅脂或硅胶，4为内部填充有本实施例的高导热硅脂的铝管。所述高导热硅脂填充于铝管中并通过与之接触的绝缘导热硅脂或硅胶对聚光电池片2进行降温，可得到较好的降温效果，并且所述填充有高导热硅脂的铝管可重复使用，使用寿命较长。
实施例2
将8重量份凡士林加热到65 ℃熔融，将2重量份纳米多孔石墨粉末缓慢放入熔融的凡士林中，并磁力搅拌20分钟，得到封装了凡士林的纳米多孔石墨粉末。
将9重量份的封装了凡士林的纳米多孔石墨粉末和1重量份苯甲基硅油在行星球磨机上进行10分钟的混合，得到了以纳米多孔石墨基相变材料为填料的膏体状高导热硅脂。
实施例3
将9重量份凡士林加热到65 ℃熔融，将1重量份膨胀石墨粉末缓慢放入熔融的凡士林中，并在有搅拌功能的恒温水浴中搅拌20分钟，得到封装了凡士林的膨胀石墨粉末。
将7重量份的封装了凡士林的膨胀石墨粉末和1重量份二甲基硅油和羟基硅油的混合物在捏合机上进行20分钟的混合，得到了以膨胀石墨基相变材料为填料的膏体状高导热硅脂。
实施例4
将8重量份凡士林加热到65 ℃熔融，将2重量份膨胀石墨粉末缓慢放入熔融的凡士林中，并在有搅拌功能的恒温水浴中搅拌15分钟，得到封装了凡士林的膨胀石墨粉末。
将6重量份的封装了凡士林的膨胀石墨粉末和1重量份羟基硅油的混合物在螺旋挤出机上进行15分钟的混合，得到了以膨胀石墨基相变材料为填料的膏体状高导热硅脂。
Claims (11)
1.一种石墨相变导热硅脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将高精度石蜡加热到65 ℃熔融，将纳米多孔石墨缓慢加入熔融的高精度石蜡中并搅拌10～20分钟，得到封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨；
2）将第1步得到的封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨和有机硅油进行5～20分钟的混合，得到以纳米多孔石墨基相变材料为填料的高导热硅脂。
2.如权利要求1所述的石墨相变导热硅脂的制备方法，其特征在于，所述高精度石蜡与纳米多孔石墨的质量比例为9/1～8/2。
3.如权利要求1所述的石墨相变导热硅脂的制备方法，其特征在于，所述有机硅油与所述封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨的质量比例为1:（5～9）。
4.如权利要求1所述的石墨相变导热硅脂的制备方法，其特征在于，所述纳米多孔石墨包括多孔石墨和膨胀石墨。
5.如权利要求1所述的石墨相变导热硅脂的制备方法，其特征在于，所述高精度石蜡选自熔点范围为50～60 ℃的高精度石蜡。
6.如权利要求5所述的石墨相变导热硅脂的制备方法，其特征在于，所述高精度石蜡为凡士林。
7.如权利要求1所述的石墨相变导热硅脂的制备方法，其特征在于，所述有机硅油选自25 ℃时粘度为100～1000cS的中粘度硅油。
8.如权利要求7所述的石墨相变导热硅脂的制备方法，其特征在于，所述有机硅油选自二甲基硅油、乙烯基硅油、含氢硅油、苯甲基硅油、羟基硅油、甲基长链烷基硅油、季铵盐氢基改性硅油中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的石墨相变导热硅脂的制备方法，其特征在于，可以在有搅拌功能的恒温水浴里或通过磁力搅拌器对熔融高精度石蜡和纳米多孔石墨的混合物进行搅拌。
10.如权利要求1所述的石墨相变导热硅脂的制备方法，其特征在于，可在三辊研磨机、行星球磨机、螺旋挤出机或捏合机上对封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨和有机硅油进行混合。
11.一种根据权利要求1的方法得到的石墨相变导热硅脂，其特征在于，包括相变材料高精度石蜡、纳米多孔石墨及导热硅脂；
所述高精度石蜡封装于纳米多孔石墨中；
所述石墨相变导热硅脂包括所述封装了高精度石蜡的纳米多孔石墨和导热硅脂的混合物。
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| PB01 | Publication | ||
| C04 | Withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Open date: 20120620 |