CN113774674A - 一种三明治结构多功能硅橡胶复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电子硅橡胶材料技术领域，提供了一种三明治结构硅橡胶复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的三明治结构硅橡胶复合材料，由前驱体结构经固化得到；所述前驱体结构包括依次层叠设置的第一导热硅橡胶复合层、具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层和第二导热硅橡胶复合层。本发明利用导热材料在硅橡胶中形成的具有取向结构的导热网络，提高了三明治结构硅橡胶复合材料的导热性能。利用Fe2O3降低碳纤维的导电性能，具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3能够高效损耗电磁波，实现三明治结构硅橡胶复合材料的电磁屏蔽功能。并基于三明治结构的优化设计进一步保证三明治结构硅橡胶复合材料的绝缘性。

Description

一种三明治结构多功能硅橡胶复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及电子硅橡胶材料技术领域，尤其涉及一种三明治结构硅橡胶复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着消费电子产品小型化、高密度化和高集成化的迅猛发展，由此带来的热量积聚和电磁干扰等问题日益突出，亟需具有优异导热和电磁屏蔽性能的材料以保障电子产品的使用稳定性和可靠性。与此同时，为了保证电子产品的使用安全性，该材料还应具有良好的电绝缘性。
硅橡胶(SR)复合材料具有质地柔软、压缩性好、厚度适用范围广的优点，被广泛应用于填充电子产品的热源和散热器的间隙，降低热源和散热器间的接触热阻，提高其传热/导热效率。与此同时，为了满足电子产品对电绝缘性能的要求，目前通常将导热、绝缘型的填料加入到硅橡胶中制备导热、绝缘硅橡胶复合材料。但是，由此制备的硅橡胶复合材料不具备电磁屏蔽的性能。为此，还需要向硅橡胶中添加具有电磁屏蔽功能的导电材料。但是，导电材料的使用将使复合材料失去绝缘性，无法满足电子产品对电绝缘性能的要求。由此可以看出，制备同时具有导热、电磁屏蔽、电绝缘功能的硅橡胶复合材料存在一定的技术难度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三明治结构硅橡胶复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的三明治结构硅橡胶复合材料同时兼具优异的导热、电磁屏蔽和电绝缘功能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种三明治结构硅橡胶复合材料，由前驱体结构经固化得到；
所述前驱体结构包括依次层叠设置的第一导热硅橡胶复合层、具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层和第二导热硅橡胶复合层；
所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层包括碳纤维和Fe2O3纳米颗粒；所述Fe2O3纳米颗粒包裹在每根碳纤维上；
所述第一导热硅橡胶复合层和第二导热硅橡胶复合层的材质独立地为导热材料和硅橡胶的共混物。
优选地，所述导热材料和硅橡胶的共混物中导热材料的质量独立地为硅橡胶和导热材料总质量的0.001～50％。
优选地，所述硅橡胶包括107液体硅橡胶、迈图RTV60液体硅橡胶、迈图RTV615液体硅橡胶、迈图RTV655液体硅橡胶或迈图RTV656液体硅橡胶。
优选地，所述导热材料包括氮化硼、氮化硅和碳化硅中的一种或多种。
优选地，所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的制备方法包括以下步骤：
将氯化铁、分散剂、乙二醇和乙酸钠混合，得到含铁前驱体溶液；
将碳纤维织物和所述含铁前驱体溶液混合，进行水热反应，得到所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层。
优选地，所述氯化铁和分散剂的质量比为(65～130)：(20～40)；所述氯化铁和乙二醇的质量比为(65～130)：(2000～4000)；所述氯化铁和乙酸钠的质量比为(65～130)：(120～240)；
所述氯化铁和碳纤维织物的质量比为(65～130)：(32～1000)。
优选地，所述水热反应的温度为180～220℃，时间为8～12h。
优选地，所述第一导热硅橡胶复合层和具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的质量比为(2～5)：5；所述第二导热硅橡胶复合层和具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的质量比为(2～5)：5。
本发明还提供了上述技术方案所述的三明治结构硅橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
提供依次层叠设置的第一导热硅橡胶复合层、具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层和第二导热硅橡胶复合层的前驱体结构；
将所述前驱体结构进行固化，得到所述三明治结构硅橡胶复合材料。
本发明还提供了上述技术方案所述的三明治结构硅橡胶复合材料或上述技术方案所述的制备方法得到的三明治结构硅橡胶复合材料在电子产品领域中的应用。
本发明提供了一种三明治结构硅橡胶复合材料，由前驱体结构经固化得到；所述前驱体结构包括依次层叠设置的第一导热硅橡胶复合层、具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层和第二导热硅橡胶复合层；所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层包括碳纤维和Fe2O3纳米颗粒；所述Fe2O3纳米颗粒包裹在每根碳纤维上；所述第一导热硅橡胶复合层和第二导热硅橡胶复合层的材质独立地为导热材料和硅橡胶的共混物。在本发明中，利用导热材料在硅橡胶中形成的具有取向结构的导热网络，提高了三明治结构硅橡胶复合材料的导热性能。利用Fe2O3降低碳纤维(CF)的导电性能，具有芯鞘结构的CF@Fe2O3能够高效损耗电磁波，实现三明治结构硅橡胶复合材料的电磁屏蔽功能。并基于三明治结构的优化设计进一步保证三明治结构硅橡胶复合材料的绝缘性。
实施例的数据表明：本发明提供的三明治结构硅橡胶复合材料的导热系数为0.89W/(m·K)～3.86W/(m·K)，电磁屏蔽效能为35.7dB～37.7dB，体积电阻率为1.8×1012Ω·cm～6.2×1014Ω·cm。
附图说明
图1为实施例1所得CF@Fe2O3的扫描电镜照片；
图2为实施例2所得CF@Fe2O3的扫描电镜照片；
图3为实施例3所得CF@Fe2O3的扫描电镜照片；
图4为实施例4所得三明治结构硅橡胶复合材料CF@Fe2O3/(BN/SR)的横断面扫描电镜照片。
具体实施方式
本发明提供了一种三明治结构硅橡胶复合材料，由前驱体结构经固化得到；
所述前驱体结构包括依次层叠设置的第一导热硅橡胶复合层、具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层和第二导热硅橡胶复合层；
所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层包括碳纤维和Fe2O3纳米颗粒；所述Fe2O3纳米颗粒包裹在每根碳纤维上；
所述第一导热硅橡胶复合层和第二导热硅橡胶复合层的材质独立地为导热材料和硅橡胶的共混物。
在本发明中，如无特殊说明，本发明所用原料均优选为市售产品。
本发明提供的三明治结构硅橡胶复合材料的制备料前驱体结构包括第一导热硅橡胶复合层。在本发明中，所述第一导热硅橡胶复合层的材质为导热材料和硅橡胶的共混物。在本发明中，所述导热材料和硅橡胶的共混物中导热材料的质量优选为硅橡胶和导热材料总的质量的0.001～50％，进一步优选为10～40％，更优选为15～30％。在本发明中，所述导热材料优选包括氮化硼、氮化硅和碳化硅中的一种或多种，进一步优选为氮化硼。在本发明中，所述导热材料的粒径优选为2～50μm。在本发明中，所述硅橡胶的粘度优选为3000～8000cPs，进一步优选为4000cPs。在本发明中，所述硅橡胶优选包括107液体硅橡胶、迈图RTV60液体硅橡胶、迈图RTV615液体硅橡胶、迈图RTV655液体硅橡胶或迈图RTV656液体硅橡胶，进一步优选为迈图高新材料集团的双组分室温硫化硅橡胶，型号为RTV615。
在本发明中，所述导热材料和硅橡胶的共混物的制备方法优选包括以下步骤：将导热材料和硅橡胶混合，得到导热材料和硅橡胶的共混物。在本发明中，所述导热材料和硅橡胶混合的方式优选包括机械搅拌；所述机械搅拌的时间优选为30～60min；本发明对所述机械搅拌的转速不做具体限定。所述机械搅拌后，本发明优选还包括将机械搅拌混合物进行抽气；所述抽气的次数优选为3～5次；所述抽气优选在真空烘箱中进行。
本发明提供的三明治结构硅橡胶复合材料的制备料前驱体结构包括具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层。在本发明中，所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层包括碳纤维和Fe2O3纳米颗粒；所述Fe2O3纳米颗粒包裹在每根碳纤维上。在本发明中，所述Fe2O3纳米颗粒直径优选为200～250nm。
在本发明中，所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的制备方法优选包括以下步骤：
将氯化铁、分散剂、乙二醇和乙酸钠混合，得到含铁前驱体溶液；
将碳纤维织物和所述含铁前驱体溶液混合，进行水热反应，得到所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层。
本发明将氯化铁、分散剂、乙二醇和乙酸钠混合，得到含铁前驱体溶液。
在本发明中，所述分散剂优选包括柠檬酸钠、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种，进一步优选为柠檬酸钠。
在本发明中，所述氯化铁和分散剂的质量比优选为(65～130)：(20～40)，进一步优选为(65～100)：(20～30)；所述氯化铁和乙二醇的质量比优选为(65～130)：(2000～4000)，进一步优选为(65～100)：(2000～3000)；所述氯化铁和乙酸钠的质量比优选为(65～130)：(120～240)，进一步优选为(65～100)：(120～180)。
在本发明中，所述氯化铁、分散剂、乙二醇和乙酸钠混合的顺序优选包括：将氯化铁、分散剂和乙二醇混合后，加入乙酸钠。在本发明中，所述氯化铁、分散剂和乙二醇混合优选在搅拌的条件下进行，本发明对所述搅拌的转速不做具体限定，只要能够将氯化铁、分散剂和乙二醇混合均匀即可。在本发明中，所述加入乙酸钠后，本发明优选还包括继续搅拌；所述继续搅拌的时间优选为20～60min；在本发明中，所述继续搅拌的转速不做具体限定。
得到含铁前驱体溶液后，本发明将碳纤维织物和所述含铁前驱体溶液混合，进行水热反应，得到所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层。
在本发明中，所述氯化铁和碳纤维织物的质量比优选为(65～130)：(32～1000)，进一步优选为(65～100)：(32～800)，更优选为(65～100)：(50～300)，最优选为(65～100)：(80～200)。在本发明中，所述碳纤维织物优选为碳纤维平纹布。
在本发明中，所述水热反应的温度优选为180～220℃，进一步优选为200～210℃；时间优选为8～12h，进一步优选为10～11h。
所述水热反应后，本发明优选还包括将水热反应体系自然冷却至室温，取出碳纤维织物进行洗涤和干燥，得到所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层。
在本发明中，所述洗涤包括依次进行无水乙醇洗和水洗；所述无水乙醇洗的次数优选为2～5次；所述水洗的次数优选为2～5次。在本发明中，所述干燥的温度优选为60～100℃，进一步优选为80～90℃；本发明对所述干燥的时间不做具体限定，只要干燥至恒重即可。
在本发明中，所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的制备方法，在碳纤维织物的每根碳纤维的表面均匀地沉积Fe2O3纳米颗粒，使Fe2O3纳米颗粒尺寸均匀地沉积一层于每根碳纤维上。
本发明提供的三明治结构硅橡胶复合材料的制备料前驱体结构包括第二导热硅橡胶复合层。在本发明中，所述第二导热硅橡胶复合层的材质及材质的制备方法优选与第一导热硅橡胶复合层的材质及材质的制备方法一致，在此不再赘述。
在本发明中，所述三明治结构硅橡胶复合材料的制备料前驱体结构中，所述第一导热硅橡胶复合层和具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的质量比优选为(2～5)：5，进一步优选为(3～4)：5；所述第二导热硅橡胶复合层和具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的质量比优选为(2～5)：5，进一步优选为(3～4)：5。
本发明还提供了上述技术方案所述的三明治结构硅橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
提供依次层叠设置的第一导热硅橡胶复合层、具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层和第二导热硅橡胶复合层的前驱体结构；
将所述前驱体结构进行固化，得到所述三明治结构硅橡胶复合材料。
本发明提供依次层叠设置的第一导热硅橡胶复合层、具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层和第二导热硅橡胶复合层的前驱体结构。
在本发明中，所述前驱体结构的制备方法优选包括以下步骤：
将第一导热材料和硅橡胶的共混物倾倒于具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层上，使用刮膜器将第一导热材料和硅橡胶的共混物均匀铺展；然后，采用同样的步骤再将第二导热材料和硅橡胶的共混物均匀铺展到翻转的具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层上，得到前驱体结构。
在本发明中，所述第一导热材料和硅橡胶的共混物和第二导热材料和硅橡胶的共混物中导热材料和硅橡胶配比、种类与上述技术方案所述的导热材料和硅橡胶的共混物中的参数一致在此不再赘述。
在本发明中，所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的制备方法优选与上述技术方案一致，在此不再赘述。
得到前驱体结构后，本发明将所述前驱体结构进行固化，得到所述三明治结构硅橡胶复合材料。
在本发明中，所述固化的温度优选为60～70℃，时间优选为5～6h。
本发明提供的制备方法，操作简单，适于工业化应用。
本发明还提供了上述技术方案所述的三明治结构硅橡胶复合材料或上述技术方案所述的制备方法得到的三明治结构硅橡胶复合材料在电子产品领域中的应用。
在本发明中，所述三明治结构硅橡胶复合材料应用于电子产品时，优选作为电子产品的中央处理器散热部件。
下面结合实施例对本发明提供的三明治结构硅橡胶复合材料及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将65重量份的FeCl3和20重量份的柠檬酸钠(C6H5Na3O7)加入到2000重量份的乙二醇(EG)中，搅拌至完全溶解，然后将120重量份的乙酸钠(CH3COONa·3H2O)加入到上述溶液中，继续搅拌30min。然后将其转移至水热反应釜中，并加入520重量份的碳纤维平纹布(CF)，升温至200℃反应10h。自然冷却至室温后用无水乙醇和水冲洗，85℃干燥后得到CF@Fe2O3。本实施例所得CF@Fe2O3的扫描电镜照片如图1所示。
从图1可以看出：Fe2O3稀疏地沉积在CF表面，Fe2O3的直径约为220nm。
实施例2
将65重量份的FeCl3和20重量份的C6H5Na3O7加入到2000重量份的EG中，搅拌至完全溶解，然后将120重量份的CH3COONa·3H2O加入到上述溶液中，继续搅拌30min。然后将其转移至水热反应釜中，并加入130重量份的碳纤维平纹布(CF)，升温至200℃反应10h。自然冷却至室温后用无水乙醇和水冲洗，85℃干燥后得到CF@Fe2O3。
本实施例所得CF@Fe2O3的扫描电镜照片如图2所示。从图2可以看出：Fe2O3均匀地沉积在CF表面，无团聚现象，Fe2O3的直径约为220nm。
实施例3
将65重量份的FeCl3和20重量份的C6H5Na3O7加入到2000重量份的EG中，搅拌至完全溶解，然后将120重量份的CH3COONa·3H2O加入到上述溶液中，继续搅拌30min。然后将其转移至水热反应釜中，并加入32重量份的碳纤维平纹布(CF)，升温至200℃反应10h。自然冷却至室温后用无水乙醇和水冲洗，85℃干燥后得到CF@Fe2O3。
本实施例所得CF@Fe2O3的扫描电镜照片如图3所示。从图3可以看出：Fe2O3不均匀地沉积在CF表面，有团聚现象，Fe2O3的直径约为220nm。
实施例4
将3重量份氮化硼和硅橡胶的共混物(BN/SR共混物中，BN的质量分数为40％，氮化硼的粒径为30μm，硅橡胶为迈图RTV615液体硅橡胶)倾倒于5重量份的实施例2制备的CF@Fe2O3平纹布上，使用刮膜器将BN/SR共混物均匀铺展。然后，采用同样的步骤再将3重量份BN/SR共混物(BN/SR共混物中，BN的质量分数为40％，氮化硼的粒径为30μm，硅橡胶为迈图RTV615液体硅橡胶)均匀铺展到翻转的CF@Fe2O3平纹布上。最后，将两面均有BN/SR的CF@Fe2O3平纹布置于65℃烘箱中固化5h得到三明治结构的CF@Fe2O3/(BN/SR)复合材料。
本实施例所得三明治结构的CF@Fe2O3/(BN/SR)复合材料的横断面扫描电镜照片如图4所示。从图4可以看出：CF@Fe2O3/(BN/SR)复合材料具有上、中、下三层的三明治结构，上、下层为BN/SR，中间层为CF@Fe2O3。
采用HotDiskTPS2200型热常数分析仪测试所得复合材料的导热系数，结果为：导热系数为3.86W/(m·K)。
采用AnritsuMS4644A型矢量网络分析仪测试所得复合材料的电磁屏蔽效能，结果为：电磁屏蔽效能为37.7dB。
采用晶格电子公司的ST2463型超高阻微电流测试仪测试所得复合材料的体积电阻率，结果为：体积电阻率为6.2×1014Ω·cm。
实施例5
将3重量份氮化硼和硅橡胶的共混物(BN/SR共混物中，BN的质量分数为30％，BN的粒径为30μm，硅橡胶为迈图RTV615液体硅橡胶)倾倒于5重量份的实施例2制备的CF@Fe2O3平纹布上，使用刮膜器将BN/SR共混物均匀铺展。然后，采用同样的步骤再将3重量份BN/SR共混物(BN/SR共混物中，BN的质量分数为30％，BN的粒径为30μm，硅橡胶为迈图RTV615液体硅橡胶)均匀铺展到翻转的CF@Fe2O3平纹布上。最后，将两面均有BN/SR的CF@Fe2O3平纹布置于65℃烘箱中固化5h得到三明治结构的CF@Fe2O3/(BN/SR)复合材料。
采用HotDiskTPS2200型热常数分析仪测试所得复合材料的导热系数，结果为：导热系数为2.55W/(m·K)。
采用AnritsuMS4644A型矢量网络分析仪测试所得复合材料的电磁屏蔽效能，结果为：电磁屏蔽效能为37.1dB。
采用晶格电子公司的ST2463型超高阻微电流测试仪测试所得复合材料的体积电阻率，结果为：体积电阻率为3.8×1013Ω·cm。
实施例6
将3重量份氮化硼和硅橡胶的共混物(BN/SR共混物中，BN的质量分数为20％，BN的粒径为30μm，硅橡胶为迈图RTV615液体硅橡胶)倾倒于5重量份的实施例2制备的CF@Fe2O3平纹布上，使用刮膜器将BN/SR共混物均匀铺展。然后，采用同样的步骤再将3重量份BN/SR共混物(BN/SR共混物中，BN的质量分数为20％，BN的粒径为30μm，硅橡胶为迈图RTV615液体硅橡胶)均匀铺展到翻转的CF@Fe2O3平纹布上。最后，将两面均有BN/SR的CF@Fe2O3平纹布置于65℃烘箱中固化5h得到三明治结构的CF@Fe2O3/(BN/SR)复合材料。
采用HotDiskTPS2200型热常数分析仪测试所得复合材料的导热系数，结果为：导热系数为1.55W/(m·K)。
采用AnritsuMS4644A型矢量网络分析仪测试所得复合材料的电磁屏蔽效能，结果为：电磁屏蔽效能为35.7dB。
采用晶格电子公司的ST2463型超高阻微电流测试仪测试所得复合材料的体积电阻率，结果为：体积电阻率为5.6×1012Ω·cm。
实施例7
将3重量份氮化硼和硅橡胶的共混物(BN/SR共混物中，BN的质量分数为10％，BN的粒径为30μm，硅橡胶为迈图RTV615液体硅橡胶)倾倒于5重量份的实施例2制备的CF@Fe2O3平纹布上，使用刮膜器将BN/SR共混物均匀铺展。然后，采用同样的步骤再将3重量份BN/SR共混物(BN/SR共混物中，BN的质量分数为10％，BN的粒径为30μm，硅橡胶为迈图RTV615液体硅橡胶)均匀铺展到翻转的CF@Fe2O3平纹布上。最后，将两面均有BN/SR的CF@Fe2O3平纹布置于65℃烘箱中固化5h得到三明治结构的CF@Fe2O3/(BN/SR)复合材料。
采用HotDiskTPS2200型热常数分析仪测试所得复合材料的导热系数，结果为：导热系数为0.89W/(m·K)。
采用AnritsuMS4644A型矢量网络分析仪测试所得复合材料的电磁屏蔽效能，结果为：电磁屏蔽效能为36.9dB。
采用晶格电子公司的ST2463型超高阻微电流测试仪测试所得复合材料的体积电阻率，结果为：体积电阻率为1.8×1012Ω·cm。
对比例1
将3重量份SR倾倒于5重量份的实施例2制备的CF@Fe2O3平纹布上，使用刮膜器将SR均匀铺展。然后，采用同样的步骤再将3重量份的SR均匀铺展到翻转的CF@Fe2O3平纹布上。最后，将两面均有SR的CF@Fe2O3平纹布置于65℃烘箱中固化5h得到三明治结构的CF@Fe2O3/SR复合材料。
采用HotDiskTPS2200型热常数分析仪测试所得复合材料的导热系数，结果为：导热系数为0.64W/(m·K)。
采用AnritsuMS4644A型矢量网络分析仪测试所得复合材料的电磁屏蔽效能，结果为：电磁屏蔽效能为35.3dB。
采用晶格电子公司的ST2463型超高阻微电流测试仪测试所得复合材料的体积电阻率，结果为：体积电阻率为3.6×1011Ω·cm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种三明治结构硅橡胶复合材料，其特征在于，由前驱体结构经固化得到；
所述前驱体结构包括依次层叠设置的第一导热硅橡胶复合层、具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层和第二导热硅橡胶复合层；
所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层包括碳纤维和Fe2O3纳米颗粒；所述Fe2O3纳米颗粒包裹在每根碳纤维上；
所述第一导热硅橡胶复合层和第二导热硅橡胶复合层的材质独立地为导热材料和硅橡胶的共混物。
2.根据权利要求1所述的三明治结构硅橡胶复合材料，其特征在于，所述导热材料和硅橡胶的共混物中导热材料的质量独立地为硅橡胶和导热材料总质量的0.001～50％。
3.根据权利要求1或2所述的三明治结构硅橡胶复合材料，其特征在于，所述硅橡胶包括107液体硅橡胶、迈图RTV60液体硅橡胶、迈图RTV615液体硅橡胶、迈图RTV655液体硅橡胶或迈图RTV656液体硅橡胶。
4.根据权利要求1或2所述的三明治结构硅橡胶复合材料，其特征在于，所述导热材料包括氮化硼、氮化硅和碳化硅中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的三明治结构硅橡胶复合材料，其特征在于，所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的制备方法包括以下步骤：
将氯化铁、分散剂、乙二醇和乙酸钠混合，得到含铁前驱体溶液；
将碳纤维织物和所述含铁前驱体溶液混合，进行水热反应，得到所述具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层。
6.根据权利要求5所述的三明治结构硅橡胶复合材料，其特征在于，所述氯化铁和分散剂的质量比为(65～130)：(20～40)；所述氯化铁和乙二醇的质量比为(65～130)：(2000～4000)；所述氯化铁和乙酸钠的质量比为(65～130)：(120～240)；
所述氯化铁和碳纤维织物的质量比为(65～130)：(32～1000)。
7.根据权利要求5所述的三明治结构硅橡胶复合材料，其特征在于，所述水热反应的温度为180～220℃，时间为8～12h。
8.根据权利要求1所述的三明治结构硅橡胶复合材料，其特征在于，所述第一导热硅橡胶复合层和具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的质量比为(2～5)：5；所述第二导热硅橡胶复合层和具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层的质量比为(2～5)：5。
9.权利要求1～8任一项所述三明治结构硅橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
提供依次层叠设置的第一导热硅橡胶复合层、具有芯鞘结构的碳纤维@Fe2O3层和第二导热硅橡胶复合层的前驱体结构；
将所述前驱体结构进行固化，得到所述三明治结构硅橡胶复合材料。
10.权利要求1～8任一项所述的三明治结构硅橡胶复合材料或权利要求9所述的制备方法得到的三明治结构硅橡胶复合材料在电子产品领域中的应用。
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