CN108504152A - 一种电子设备外壳用高散热涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种电子设备外壳用高散热涂料。散热涂料中含有以下成分：镀银玻璃微珠、尖晶石、石墨粉、纳米碳管、环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、丙三醇、稳定剂。镀银玻璃微珠由钠钙硅酸盐微粉经过球化、粗化、敏化、镀铜和置换镀银等工艺制备而成。废旧玻璃选用钠钙硅酸盐玻璃；尖晶石选用铝尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石和铬尖晶石中的一种；稳定剂为工业明胶；该散热涂料中选用的基材具有极好的导热性，可以显著提高涂料的散热性能，并且可以降低贵金属在涂料中的使用成本。

Description

一种电子设备外壳用高散热涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种电子设备外壳用高散热涂料。
背景技术
电子产品的使用过程中，会产生大量热量在，这些热量如果不能快速散失，会造成设备局部过热，降低电子产品的工作性能，严重的还可能会影响电子产品的使用寿命。为了提升产品的性能，大部分电子产品在设计之初就会考虑散热问题，目前主要采用的散热手段包括风冷和液冷散热，这两种技术手段需要占用较大的空间，一般用于大型设备内部，而对于一些小型零部件和设备外壳来说，通常采用的散热手段是安装金属散热鳍片或涂布散热涂料。
散热涂料通常是在常规防护性涂料中添加大量具有散热性能的基材，依次提高涂料的导热散热性能，使用的散热材料包括无机非金属材料、有机材料和金属材料等。这三种材料中，金属材料的散热性能最好，但是铜和银等散热性能好的金属材料的成本也相对较高，不适合在散热涂料中大量使用，这导致了散热涂料的散热性能长期不能得到显著提高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种电子设备外壳用高散热涂料，改涂料中添加了一种含有金属银镀层的玻璃微珠，该材料具有极好的导热性，可以显著提高涂料的散热性能，并且可以降低贵金属在涂料中的使用成本。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种电子设备外壳用高散热涂料，按照质量份数，该涂料中含有以下成分：镀银玻璃微珠9-12份，尖晶石6-10份，石墨粉2-3份，纳米碳管1-2份，环氧树脂10-14份，甲基丙烯酸甲酯4-9份，丙三醇2-4份，稳定剂0.5-1份。
优选地，按照质量份数，该涂料中含有以下成分：镀银玻璃微珠10-11份，尖晶石8-9份，石墨粉2.5-2.7份，纳米碳管1.3-1.5份，环氧树脂12-14份，甲基丙烯酸甲酯6-7份，丙三醇2-3份，稳定剂0.6-0.8份。
本发明中，镀银玻璃微珠的制备方法为：将废旧玻璃研磨成粒径为10-15μm的玻璃微粉，分筛后的玻璃微粉送入到成珠炉中球化处理，球化后得到玻璃微珠，利用氢氟酸对玻璃微珠表面进行粗化，粗化处理后的玻璃微珠送入到氯化亚锡和盐酸溶液组成的敏化液中，敏化处理15-30min，接着将敏化处理后的玻璃微珠送入到镀铜溶液中，利用还原镀铜工艺在玻璃微珠表面形成铜镀层，然后将清洗后的镀铜玻璃微珠送入到银氨溶液中 ，在30-50℃的温度下，置换反应30-40min，得到带有金属银镀层的玻璃微珠。
优选地，废旧玻璃选用钠钙硅酸盐玻璃。
优选地，尖晶石选用铝尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石和铬尖晶石中的一种。
优选地，稳定剂为工业明胶。
优选地，纳米碳管为导热性能大于2500w/（m•K）的多壁碳纳米管。
本发明提供的散热涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照各成分的质量份数称取各原料成分，将碳纳米管加入到丙三醇中搅拌均匀；
（2）将环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯预混均匀得到分散剂，将碳纳米管混合溶液和镀银玻璃微珠、尖晶石、石墨粉加入到分散剂中，以50-55℃的温度，充分搅拌均匀15-20min；
（3）向上步骤的混合物中加入稳定剂，继续搅拌5-8min，得到所需高散热涂料。
本发明具有如下的有益效果：
该型散热涂料中使用力镀银玻璃微珠、碳纳米管、石墨粉等物质作为涂料中散热基材，以环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯等物质作为树脂基料，使得该涂料的防护性能和散热性能得到平衡，非常适合用于电子设备外壳的防护和散热性能提升。
其中，涂料中使用的镀银玻璃微珠相对于普通散热涂料中使用的其它基材，具有非常优秀的导热散热性能，并且可以显著降低贵金属在散热材料中的使用成本，具有较高的经济价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种电子设备外壳用高散热涂料，按照质量份数，该涂料中含有以下成分：镀银玻璃微珠9份，尖晶石6份，石墨粉2份，纳米碳管1份，环氧树脂10份，甲基丙烯酸甲酯4份，丙三醇2份，稳定剂0.5份。
本实施例中，镀银玻璃微珠的制备方法为：将废旧玻璃研磨成粒径为10μm的玻璃微粉，分筛后的玻璃微粉送入到成珠炉中球化处理，球化后得到玻璃微珠，利用氢氟酸对玻璃微珠表面进行粗化，粗化处理后的玻璃微珠送入到氯化亚锡和盐酸溶液组成的敏化液中，敏化处理15min，接着将敏化处理后的玻璃微珠送入到镀铜溶液中，利用还原镀铜工艺在玻璃微珠表面形成铜镀层，然后将清洗后的镀铜玻璃微珠送入到银氨溶液中 ，在30℃的温度下，置换反应30min，得到带有金属银镀层的玻璃微珠。
其中，废旧玻璃选用钠钙硅酸盐玻璃。
尖晶石选用铝尖晶石。
稳定剂为工业明胶。
纳米碳管为导热性能大于2500w/（m•K）的多壁碳纳米管。
本实施例提供的散热涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照各成分的质量份数称取各原料成分，将碳纳米管加入到丙三醇中搅拌均匀；
（2）将环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯预混均匀得到分散剂，将碳纳米管混合溶液和镀银玻璃微珠、尖晶石、石墨粉加入到分散剂中，以50℃的温度，充分搅拌均匀15min；
（3）向上步骤的混合物中加入稳定剂，继续搅拌5min，得到所需高散热涂料。
实施例2
一种电子设备外壳用高散热涂料，按照质量份数，该涂料中含有以下成分：镀银玻璃微珠12份，尖晶石10份，石墨粉3份，纳米碳管2份，环氧树脂14份，甲基丙烯酸甲酯9份，丙三醇4份，稳定剂1份。
本实施例中，镀银玻璃微珠的制备方法为：将废旧玻璃研磨成粒径为15μm的玻璃微粉，分筛后的玻璃微粉送入到成珠炉中球化处理，球化后得到玻璃微珠，利用氢氟酸对玻璃微珠表面进行粗化，粗化处理后的玻璃微珠送入到氯化亚锡和盐酸溶液组成的敏化液中，敏化处理30min，接着将敏化处理后的玻璃微珠送入到镀铜溶液中，利用还原镀铜工艺在玻璃微珠表面形成铜镀层，然后将清洗后的镀铜玻璃微珠送入到银氨溶液中 ，在50℃的温度下，置换反应40min，得到带有金属银镀层的玻璃微珠。
其中，废旧玻璃选用钠钙硅酸盐玻璃。
尖晶石选用锌尖晶石。
稳定剂为工业明胶。
纳米碳管为导热性能大于2500w/（m•K）的多壁碳纳米管。
本实施例提供的散热涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照各成分的质量份数称取各原料成分，将碳纳米管加入到丙三醇中搅拌均匀；
（2）将环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯预混均匀得到分散剂，将碳纳米管混合溶液和镀银玻璃微珠、尖晶石、石墨粉加入到分散剂中，以55℃的温度，充分搅拌均匀20min；
（3）向上步骤的混合物中加入稳定剂，继续搅拌8min，得到所需高散热涂料。
实施例3
一种电子设备外壳用高散热涂料，按照质量份数，该涂料中含有以下成分：镀银玻璃微珠10份，尖晶石8份，石墨粉2.5份，纳米碳管1.5份，环氧树脂12份，甲基丙烯酸甲酯7份，丙三醇3份，稳定剂0.7份。
本实施例中，镀银玻璃微珠的制备方法为：将废旧玻璃研磨成粒径为13μm的玻璃微粉，分筛后的玻璃微粉送入到成珠炉中球化处理，球化后得到玻璃微珠，利用氢氟酸对玻璃微珠表面进行粗化，粗化处理后的玻璃微珠送入到氯化亚锡和盐酸溶液组成的敏化液中，敏化处理18min，接着将敏化处理后的玻璃微珠送入到镀铜溶液中，利用还原镀铜工艺在玻璃微珠表面形成铜镀层，然后将清洗后的镀铜玻璃微珠送入到银氨溶液中 ，在40℃的温度下，置换反应35min，得到带有金属银镀层的玻璃微珠。
其中，废旧玻璃选用钠钙硅酸盐玻璃。
尖晶石选用铬尖晶石。
稳定剂为工业明胶。
纳米碳管为导热性能大于2500w/（m•K）的多壁碳纳米管。
本实施例提供的散热涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照各成分的质量份数称取各原料成分，将碳纳米管加入到丙三醇中搅拌均匀；
（2）将环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯预混均匀得到分散剂，将碳纳米管混合溶液和镀银玻璃微珠、尖晶石、石墨粉加入到分散剂中，以53℃的温度，充分搅拌均匀18min；
（3）向上步骤的混合物中加入稳定剂，继续搅拌7min，得到所需高散热涂料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电子设备外壳用高散热涂料，其特征在于：按照质量份数，所述涂料中含有以下成分：镀银玻璃微珠9-12份，尖晶石6-10份，石墨粉2-3份，纳米碳管1-2份，环氧树脂10-14份，甲基丙烯酸甲酯4-9份，丙三醇2-4份，稳定剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种电子设备外壳用高散热涂料，其特征在于：按照质量份数，所述涂料中含有以下成分：镀银玻璃微珠10-11份，尖晶石8-9份，石墨粉2.5-2.7份，纳米碳管1.3-1.5份，环氧树脂12-14份，甲基丙烯酸甲酯6-7份，丙三醇2-3份，稳定剂0.6-0.8份。
3.根据权利要求1所述的一种电子设备外壳用高散热涂料，其特征在于：所述镀银玻璃微珠的制备方法为：将废旧玻璃研磨成粒径为10-15μm的玻璃微粉，分筛后的玻璃微粉送入到成珠炉中球化处理，球化后得到玻璃微珠，利用氢氟酸对玻璃微珠表面进行粗化，粗化处理后的玻璃微珠送入到氯化亚锡和盐酸溶液组成的敏化液中，敏化处理15-30min，接着将敏化处理后的玻璃微珠送入到镀铜溶液中，利用还原镀铜工艺在玻璃微珠表面形成铜镀层，然后将清洗后的镀铜玻璃微珠送入到银氨溶液中 ，在30-50℃的温度下，置换反应30-40min，得到带有金属银镀层的玻璃微珠。
4.根据权利要求3所述的一种电子设备外壳用高散热涂料，其特征在于：所述废旧玻璃选用钠钙硅酸盐玻璃。
5.根据权利要求1所述的一种电子设备外壳用高散热涂料，其特征在于：所述尖晶石选用铝尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石和铬尖晶石中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种电子设备外壳用高散热涂料，其特征在于：所述稳定剂为工业明胶。
7.根据权利要求1所述的一种电子设备外壳用高散热涂料，其特征在于：所述纳米碳管为导热性能大于2500w/（m·K）的多壁碳纳米管。
8.一种制备权利要求1-7任意一项所述的高散热涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按照各成分的质量份数称取各原料成分，将碳纳米管加入到丙三醇中搅拌均匀；
（2）将环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯预混均匀得到分散剂，将碳纳米管混合溶液和镀银玻璃微珠、尖晶石、石墨粉加入到分散剂中，以50-55℃的温度，充分搅拌均匀15-20min；
（3）向上步骤的混合物中加入稳定剂，继续搅拌5-8min，得到所需高散热涂料。
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