CN111300917B - 一种各向异性复合型材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种各向异性复合型材，包括导热硅胶、导热薄片，其中导热薄片逐层间隔设置，导热硅胶填充于相邻两层的导热薄片的间隙中形成导热硅胶层。本发明结构新颖、方法创新，优化各向异性导热材料贴合性能，扩大各向异性导热材料的适用范围，生产工艺步骤简单，提高生产效率，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及各向异性导热材料技术领域，具体是一种各向异性复合型材及其制备方法。
背景技术
导热硅胶是电子、电器、网通、照明、汽车等中常用的导热散热模块，目前各向异性导热硅片多数通过以下两种方法进行制备：
(1)碳纤维、石墨烯、碳纳米管、金属纳米线或金属微片及其他高导热性能材料在硅胶厚度方向定向排列，生产工艺主要是插入法或者利用磁场作用实现定向排列，生产工艺复杂，量产难度大，生产成本高。
(2)不同薄片导热材料间隔排放，不同材料之间紧密连接，材料贴合性差，生产工艺主要是多层贴合，工序繁琐，效率低下。
发明内容
本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
一种各向异性复合型材，包括导热硅胶、导热薄片，其中导热薄片逐层间隔设置，导热硅胶填充于相邻两层的导热薄片的间隙中形成导热硅胶层。
进一步的，导热硅胶由乙烯基硅油、含氢硅油、抑制剂、铂金硫化剂以及填料混合组成。
进一步的，导热硅胶的胶料粘度小于10000cs。
进一步的，导热硅胶层的厚度为0.2～3mm，材质硬度小于shoreC 50°。
进一步的，导热薄片为石墨胶带、铜箔胶带中一种。
进一步的，导热薄片的厚度为0.05～1mm。
一种各向异性复合型材的制备方法，用于制备以上所述的一种各向异性复合型材，其特征在于，包括以下步骤：
S1：取导热薄膜带并对导热薄膜带进行表面改性处理；
S2：设置一对相对树立的固定板，于该对固定板之间前后两端分别逐层连接层轴；
S3：经过S1表面改性处理的导热薄膜带从中层的层轴开始逐层向外层的层轴顺时针环形缠绕形成基础工装，并于各层的导热薄膜带之间形成间隙；
S4：取一容器盛装导热胶料，将S3得到的基础工装完全浸没在导热硅胶中，使导热胶料自下而上填充导热薄膜带的间隙；
S5：对容器进行抽真空处理排除气泡；
S6；将容器放入烤箱中加热使导热胶料固化形成导热硅胶层；
S7：去除容器，沿基础工装的内侧切割修边，取出基础工装，得到导热硅胶块；
S8：对S7中的导热硅胶块进行切片，得到导热硅胶片即各向异性复合型材。
进一步的，层轴为但不仅限于圆棒、铁丝、丝线、塑料条，且层轴的直径小于1mm。
进一步的，烤箱的加热温度为60～140℃。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：本发明结构新颖、方法创新，优化各向异性导热材料贴合性能，扩大各向异性导热材料的适用范围，生产工艺步骤简单，提高生产效率，降低生产成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中固定板的结构示意图。
图3为本发明中基础工装的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种各向异性复合型材，包括导热硅胶1、导热薄片2，其中导热薄片2逐层间隔设置，导热硅胶1填充于相邻两层的导热薄片2的间隙中形成导热硅胶1层。
进一步的，导热硅胶1由乙烯基硅油、含氢硅油、抑制剂、铂金硫化剂以及填料混合组成。
进一步的，导热硅胶1的胶料粘度小于10000cs。
进一步的，导热硅胶1层的厚度为0.2～3mm，材质硬度小于shoreC 50°。
进一步的，导热薄片2为石墨胶带、铜箔胶带中一种。
进一步的，导热薄片2的厚度为0.05～1mm。
一种各向异性复合型材的制备方法，用于制备以上所述的一种各向异性复合型材，其特征在于，包括以下步骤：
S1：取导热薄膜带2’并对导热薄膜带2’进行表面改性处理，其中所采用的的表面改性处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中一种或多种；
S2：设置一对相对树立的固定板01，于该对固定板01之间前后两端分别逐层连接层轴02，固定板01的两侧各有一排通孔，用于固定层轴02，通孔数量决定可安装层轴02数量；
S3：经过S1表面改性处理的导热薄膜带2’从中层的层轴02开始逐层向外层的层轴02顺时针环形缠绕形成基础工装，并于各层的导热薄膜带2’之间形成间隙，层轴02大小和间隙控制每层导热硅胶1的厚度，影响材料的综合导热性能；
S4：取一容器盛装导热胶料，将S3得到的基础工装完全浸没在导热硅胶1中，使导热胶料自下而上填充导热薄膜带2’的间隙，容器的内壁和底部进行表面处理，实现导热硅胶1加热固化后无法粘住容器，取出时容易倒出；
S5：对容器进行抽真空处理排除气泡；
S6；将容器放入烤箱中加热使导热胶料固化形成导热硅胶1层；
S7：去除容器，沿基础工装的内侧切割修边，取出基础工装，得到导热硅胶块；
S8：对S7中的导热硅胶块进行切片，得到导热硅胶片即各向异性复合型材。
进一步的，层轴02为但不仅限于圆棒、铁丝、丝线、塑料条，且层轴02的直径小于1mm。
进一步的，烤箱的加热温度为60～140℃。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (4)
1.一种各向异性复合型材，其特征在于，包括导热硅胶、导热薄片，其中导热薄片逐层间隔设置，导热硅胶填充于相邻两层的导热薄片的间隙中形成导热硅胶层；导热硅胶由乙烯基硅油、含氢硅油、抑制剂、铂金硫化剂以及填料混合组成；导热硅胶的胶料粘度小于10000cs，导热硅胶层的厚度为0.2～3mm，材质硬度小于shoreC 50°；导热薄片为石墨胶带、铜箔胶带中一种；所述各向异性复合型材的制备方法包括如下步骤：
S1：取导热薄膜带并对导热薄膜带进行表面改性处理；S2：设置一对相对树立的固定板，于该对固定板之间前后两端分别逐层连接层轴；S3：经过S1表面改性处理的导热薄膜带从中层的层轴开始逐层向外层的层轴顺时针环形缠绕形成基础工装，并于各层的导热薄膜带之间形成间隙；S4：取一容器盛装导热胶料，将S3得到的基础工装完全浸没在导热硅胶中，使导热胶料自下而上填充导热薄膜带的间隙；S5：对容器进行抽真空处理排除气泡；S6；将容器放入烤箱中加热使导热胶料固化形成导热硅胶层；S7：去除容器，沿基础工装的内侧切割修边，取出基础工装，得到导热硅胶块；S8：对S7中的导热硅胶块进行切片，得到导热硅胶片即各向异性复合型材。
2.根据权利要求1所述一种各向异性复合型材，其特征在于，导热薄片的厚度为0.05～1mm。
3.根据权利要求1所述一种各向异性复合型材，其特征在于，层轴为但不仅限于圆棒、铁丝、丝线、塑料条，且层轴的直径小于1mm。
4.根据权利要求1所述一种各向异性复合型材，其特征在于，烤箱的加热温度为60～140℃。
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