CN105062432B - 一种穿透性导热材料及其制备方法和专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种穿透性导热材料及其制备方法和专用设备，所述穿透性导热材料依次包括吸热涂层、导热层以及散热涂层；所述导热层是石墨合金铝箔板或有色金属板。且所述吸热涂层是通过电泳工艺涂装在所述导热层上，所述导热层上是由铝合金箔或有色金属板为导热基材；所述散热涂层是通过电泳工艺涂装在所述导热层另一面上。本发明所述的高穿透性导热材料，可以二次加工成所需的气‑气、气‑液、液‑液等类型的热交换芯体，其热转换效率可达到95％以上。

Description

一种穿透性导热材料及其制备方法和专用设备

技术领域

本发明属于空调、电子、机械、化工等行业的气-气、气-液、液-液热交换器用的导热材料领域，尤其是涉及一种低温余热高效换热器中的导热领域。

背景技术

在当今世界，能源和环境是全世界共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题，因此低温余热高效回收材料应用领域是节能材料深受国内外关注的技术领域，目前国内外在的导热材料技术应用都是在研究水平导热领域，而在换热技术领域里要想提高换热效率其根本原因是研究方向上出现误区，换热设备提高换热效率的关键问题解决热量要穿透导热能力，而不是研究同向水平导热的能力，以往换热器均在高温区域换热故对换热效率要求不高，所以我们目前的换热器均做的很大来达到换热效率的要求，但随着人类技术水平不断发展，工业、民建等领域对排放废气的余热回收技术愈来愈重视期待经济高效的回收技术，尤其是空调、烘干设备的低温余热领域中的应用，用已有技术根本解决不了实际需要，因温差值均在几十度以内用水平导热技术根本不可能解决换热问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种穿透性导热材料，以实现提高换热设备的换热效率的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种穿透性导热材料，依次包括吸热涂层、导热层以及散热涂层；所述导热层是石墨合金铝箔板或有色金属板。

优选的，所述吸热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂25-30份，油酸5-9份，己炔醇20-22份，顺丁烯二酸酐12-15份，碳纤维20-28份，偏硼酸钡1-1.5份，石墨15-28份，丙二醇甲醚醋酸酯5-11份，丙二醇甲醚8-12份，去离子水40-58份；优选的，醇酸树脂26-28份，油酸6-8份，己炔醇20-22份，顺丁烯二酸酐12-15份，碳纤维24-26份，偏硼酸钡1-1.5份，石墨20-24份，丙二醇甲醚醋酸酯8-10份，丙二醇甲醚8-12份，去离子水50-52份。其制备混合工艺参照电泳涂装常规工艺。

优选的，所述石墨合金铝箔板包括如下质量百分比的物质组成，硅为0.5％～0.9％；铁为0.6～1.0％；铜0.10％；锰0.05％；碳纤维0.5％；石墨5～15％；余量为铝；各组分的质量百分比和为100％。所述石墨合金铝箔板的制备工艺使用的是铝箔板冶炼的常规工艺。

优选的，所述散热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂25-30份、油酸5-9份、己炔醇20-22份、顺丁烯二酸酐12-15份、石墨烯00-20份、偏硼酸钡1-1.5份、氮化硼纳米管00-35份、丙二醇甲醚醋酸酯5-11份、丙二醇甲醚8-12份、去离子水40-58份；优选的，醇酸树脂26-28份、油酸6-8份、己炔醇20-22份、顺丁烯二酸酐12-15份、石墨烯5-15份、偏硼酸钡1-1.5份、氮化硼纳米管20-30份、丙二醇甲醚醋酸酯6-8份、丙二醇甲醚8-12份、去离子水40-58份；其制备混合工艺参照电泳涂装常规工艺。

本发明还提供了一种制备如上所述的穿透性导热材料的方法，所述吸热涂层以及所述散热涂层是分别将涂料通过电泳涂装工艺涂装在导热吸热层两侧的表面形成。

为了解决将吸热涂层以及散热涂层同时涂装在导热层的问题，本发明同时提供一种用于制备如上所述的穿透性导热材料的电泳涂装装置，包括吸热涂层料仓、第一导电橡胶转移带、散热涂层料仓、第二导电橡胶转移带以及电泳直流电源，板材运动路线是板材从待涂板材原卷到涂装后板材复卷，所述第一导电橡胶转移带与第二导电橡胶转移带分别位于板材运动路线的两侧，所述第一导电橡胶转移带的另一侧设有吸热涂层料仓，所述第二导电橡胶转移带运动时，途径散热涂层料仓；且第一导电橡胶转移带与第二导电橡胶转移带分别与电泳直流电源的正电极电连接；板材与电泳直流电源的同一负电极电连接；

优选的，所述第一导电橡胶转移带内侧设有两个传动轴；第二导电橡胶转移带的内侧设有三个传动轴，三个传动轴的位置呈三角形，且其中一个传动轴位于散热涂层料仓内。

本发明也提供如上所述的穿透性导热材料在导热领域的应用。

相对于现有技术，本发明所述的一种穿透性导热材料及其制备方法，具有以下优势：本发明所述的穿透性导热材料依次包括吸热涂层、导热层以及散热涂层；且所述吸热涂层是通过电泳工艺涂装在所述导热层上，所述导热层上是由铝合金箔或有色金属板为导热基材；所述散热涂层是通过电泳工艺涂装在所述导热层另一面上。本发明所述的高穿透性导热材料，可以二次加工成所需的气-气、气-液、液-液等类型的热交换芯体，其热转换效率可达到95％以上。

本发明所述的穿透性导热材料中包含的吸热、散热涂层在具备吸热、散热功能的同时还起到导热层表面防腐蚀作用。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的用于制备穿透性导热材料的电泳涂装装置的简单结构示意图；

附图标记说明：

1、吸热涂层料仓；2、第一导电橡胶转移带；3、待涂板材原卷；4、散热涂层料仓；5、第二导电橡胶转移带；6、涂装后板材复卷；7、电泳直流电源。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

一种穿透性导热材料，依次包括吸热涂层、导热层以及散热涂层；所述导热层是石墨合金铝箔板。

所述吸热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂25份，油酸6份，己炔醇21份，顺丁烯二酸酐13份，碳纤维21份，偏硼酸钡1份，石墨16份，丙二醇甲醚醋酸酯5份，丙二醇甲醚8份，去离子水45份；其制备混合工艺参照电泳涂装常规工艺。

所述石墨合金铝箔板包括如下质量百分比的物质组成，硅为0.5％；铁为0.6％；铜0.10％；锰0.05％；碳纤维0.5％；石墨7％；余量为铝；各组分的质量百分比和为100％。所述石墨合金铝箔板的制备工艺使用的是铝箔板冶炼的常规工艺。

所述散热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂25份、油酸5份、己炔醇20份、顺丁烯二酸酐12份、石墨烯5份、偏硼酸钡1份、氮化硼纳米管14份、丙二醇甲醚醋酸酯6份、丙二醇甲醚8份、去离子水45份；其制备混合工艺参照电泳涂装常规工艺。

实施例二

一种穿透性导热材料，依次包括吸热涂层、导热层以及散热涂层；所述导热层是石墨合金铝箔板。

所述吸热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂27份，油酸8份，己炔醇20份，顺丁烯二酸酐13份，碳纤维24份，偏硼酸钡1.5份，石墨22份，丙二醇甲醚醋酸酯8份，丙二醇甲醚10份，去离子水50份。其制备混合工艺参照电泳涂装常规工艺。

所述石墨合金铝箔板包括如下质量百分比的物质组成，硅为0.7％；铁为0.8％；铜0.10％；锰0.05％；碳纤维0.5％；石墨10％；余量为铝；各组分的质量百分比和为100％。所述石墨合金铝箔板的制备工艺使用的是铝箔板冶炼的常规工艺。

所述散热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂27份、油酸6份、己炔醇20份、顺丁烯二酸酐13份、石墨烯12份、偏硼酸钡1.2份、氮化硼纳米管24份、丙二醇甲醚醋酸酯6份、丙二醇甲醚10份、去离子水48份；其制备混合工艺参照电泳涂装常规工艺。

实施例三

一种穿透性导热材料，依次包括吸热涂层、导热层以及散热涂层；所述导热层是石墨合金铝箔板。

所述吸热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂28份，油酸8份，己炔醇22份，顺丁烯二酸酐14份，碳纤维26份，偏硼酸钡1.5份，石墨24份，丙二醇甲醚醋酸酯9份，丙二醇甲醚11份，去离子水52份。其制备混合工艺参照电泳涂装常规工艺。

所述石墨合金铝箔板包括如下质量百分比的物质组成，硅为0.9％；铁为1.0％；铜0.10％；锰0.05％；碳纤维0.5％；石墨13％；余量为铝；各组分的质量百分比和为100％。所述石墨合金铝箔板的制备工艺使用的是铝箔板冶炼的常规工艺。

所述散热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂28份、油酸8份、己炔醇22份、顺丁烯二酸酐15份、石墨烯15份、偏硼酸钡1.5份、氮化硼纳米管28份、丙二醇甲醚醋酸酯8份、丙二醇甲醚11份、去离子水55份；其制备混合工艺参照电泳涂装常规工艺。

实施例一～实施例三所述的穿透性导热材料的制备方法，所述吸热涂层以及所述散热涂层是分别将涂料通过专用的电泳涂装工艺涂装在导热吸热层两侧的表面形成。

一种用于制备如上所述的穿透性导热材料的电泳涂装装置，包括吸热涂层料仓1、第一导电橡胶转移带2、散热涂层料仓4、第二导电橡胶转移带5以及电泳直流电源7，板材运动路线是板材从待涂板材原卷3到涂装后板材复卷6，所述第一导电橡胶转移带2与第二导电橡胶转移带5分别位于板材运动路线的两侧，所述第一导电橡胶转移带2的另一侧设有吸热涂层料仓1，所述第二导电橡胶转移带5运动时，途径散热涂层料仓4；且第一导电橡胶转移带2与第二导电橡胶转移带5分别与电泳直流电源7的正电极电连接；板材与电泳直流电源7的同一负电极电连接；

所述第一导电橡胶转移带2内侧设有两个传动轴；第二导电橡胶转移带5的内侧设有三个传动轴，三个传动轴的位置呈三角形，且其中一个传动轴位于散热涂层料仓4内。

用如上所述的电泳涂装装置，生产本发明所述的穿透性导热材料的方法，如下所述，将待涂板材开卷3输入至第一导电橡胶转移带2、第二导电橡胶转移带5中间，因第一导电橡胶转移带2沾有吸热涂层料仓1的吸热涂料，在电泳直流电源7输出的正极电荷与导热层带公用负极的共同作用下将吸热涂料均匀的附着在导热层上，同时在第二导电橡胶转移带5沾有散热涂层料仓4的散热涂料在电泳直流电源7输出的正极电荷与导热层带公用负极的共同作用下将吸热涂料均匀的附着在导热层上，完成上下双面涂装后由板材复卷从新缠绕复卷。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种穿透性导热材料，其特征在于：依次包括吸热涂层、导热层以及散热涂层；所述导热层是石墨合金铝箔板或有色金属板；

所述吸热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂25-30份，油酸5-9份，己炔醇20-22份，顺丁烯二酸酐12-15份，碳纤维20-28份，偏硼酸钡1-1.5份，石墨15-28份，丙二醇甲醚醋酸酯5-11份，丙二醇甲醚8-12份，去离子水40-58份。

2.根据权利要求1所述的穿透性导热材料，其特征在于：所述吸热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂26-28份，油酸6-8份，己炔醇20-22份，顺丁烯二酸酐12-15份，碳纤维24-26份，偏硼酸钡1-1.5份，石墨20-24份，丙二醇甲醚醋酸酯8-10份，丙二醇甲醚8-12份，去离子水50-52份。

3.根据权利要求1所述的穿透性导热材料，其特征在于：所述石墨合金铝箔板包括如下质量百分比的物质组成，硅为0.5％～0.9％；铁为0.6～1.0％；铜0.10％；锰0.05％；碳纤维0.5％；石墨5～15％；余量为铝；各组分的质量百分比和为100％。

4.根据权利要求1所述的穿透性导热材料，其特征在于：所述散热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂25-30份、油酸5-9份、己炔醇20-22份、顺丁烯二酸酐12-15份、石墨烯00-20份、偏硼酸钡1-1.5份、氮化硼纳米管00-35份、丙二醇甲醚醋酸酯5-11份、丙二醇甲醚8-12份、去离子水40-58份。

5.根据权利要求1所述的穿透性导热材料，其特征在于：所述散热涂层，由包括以下重量份数的各组分制备而成，醇酸树脂26-28份、油酸6-8份、己炔醇20-22份、顺丁烯二酸酐12-15份、石墨烯5-15份、偏硼酸钡1-1.5份、氮化硼纳米管20-30份、丙二醇甲醚醋酸酯6-8份、丙二醇甲醚8-12份、去离子水40-58份。

6.一种制备根据权利要求1～5任一项所述的穿透性导热材料的方法，其特征在于：所述吸热涂层以及所述散热涂层是分别将涂料通过电泳涂装工艺涂装在导热层两侧的表面形成。

7.一种用于制备如权利要求1～5任一项所述的穿透性导热材料的电泳涂装装置，其特征在于：包括吸热涂层料仓(1)、第一导电橡胶转移带(2)、散热涂层料仓(4)、第二导电橡胶转移带(5)以及电泳直流电源(7)，板材运动路线是板材从待涂板材原卷(3)到涂装后板材复卷(6)，所述第一导电橡胶转移带(2)与第二导电橡胶转移带(5)分别位于板材运动路线的两侧，所述第一导电橡胶转移带(2)的另一侧设有吸热涂层料仓(1)，所述第二导电橡胶转移带(5)运动时，途径散热涂层料仓(4)；且第一导电橡胶转移带(2)与第二导电橡胶转移带(5)分别与电泳直流电源(7)的正电极电连接；板材与电泳直流电源(7)的同一负电极电连接。

8.根据权利要求7所述的电泳涂装装置，其特征在于：所述第一导电橡胶转移带(2)内侧设有两个传动轴；第二导电橡胶转移带(5)的内侧设有三个传动轴，三个传动轴的位置呈三角形，且其中一个传动轴位于散热涂层料仓(4)内。

9.根据权利要求1～5任一项所述的穿透性导热材料在导热领域的应用。