CN114121340A - 一种导热绝缘材料和导热绝缘材料的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种导热绝缘材料和导热绝缘材料的制作方法，涉及导热填料技术领域。其中，所述导热绝缘材料中，由于包括有纤维材料，可以提高导体绝缘材料的结构强度和结构韧性；以及由于包括有导热填料，且填充在纤维材料的孔隙中，不仅可以提高导热绝缘材料的导热能力，还提高可以提高导热绝缘材料的耐压等级，使得该导热绝缘材料更耐用，应用场景更广。另外，选择纤维材料占导热绝缘材料的总重量的20％‑95％，导热填料占所述导热绝缘材料的总重量的5％‑80％，从而得到的导热绝缘材料的导热能力、结构强度和结构韧性等性能都达到最佳。
Description
技术领域
本发明涉及导热填料技术领域，尤其涉及一种导热绝缘材料和导热绝缘材料的制作方法。
背景技术
随着电子设备朝着小型化的趋势发展，电子设备内的元器件的集成度越来越高，各种元器件工作时会在电子设备内部产生大量的热量，如果不能及时将产生的热量排出电子设备外部，会导致电子设备内部温度越来越高，不仅影响电子设备正常工作，而且可能存在爆炸的危险。目前为止，提高电子设备的散热能力最好的方法之一，是提高置于电子设备内部的导热绝缘材料的导热能力，高导热能力的导热绝缘材料可以快速的将电子设备内部的热量传递到外部。但是，随着电子设备的集成度越来越高，现有的导热绝缘材料的导热能力并不能满足要求，因此需要开发导热能力更强的导热绝缘材料。
发明内容
为了解决上述的问题，本申请的实施例中提供了一种导热绝缘材料和导热绝缘材料的制作方法，通过选用纤维材料和导热填料，并将纤维材料和导热填料混合在高分子聚合物中，形成的新型的导热绝缘材料，具有更高的结构强度和韧性，以及更好的导热能力。
为此，本申请的实施例中采用如下技术方案：
第一方面，本申请实施例中提供一种导热绝缘材料，包括：纤维材料和导热填料；所述导热填料填充在由所述纤维材料构成的基体中的孔隙中；其中，所述纤维材料占所述导热绝缘材料的总重量的20％-95％，所述导热填料占所述导热绝缘材料的总重量的5％-80％。
在该实施方式中，通过将多种类型的纤维材料和导热填料按比例混合，得到的导体绝缘材料中，由于包括有纤维材料，可以提高导体绝缘材料的结构强度和结构韧性，以及由于包括有导热填料，且填充在纤维材料的孔隙中，不仅可以提高导热绝缘材料的导热能力，还提高可以提高导热绝缘材料的耐压等级，使得该导热绝缘材料更耐用，应用场景更广。
另外，在导热绝缘材料中，如果导热填料占导热绝缘材料的总重量的越多，会导致导热绝缘材料中的纤维材料越少，虽然可以提高导热绝缘材料的导热能力，但是会减低导热绝缘材料的结构强度和结构韧性，所以选择纤维材料占导热绝缘材料的总重量的20％-95％，导热填料占所述导热绝缘材料的总重量的5％-80％，从而得到的导热绝缘材料的导热能力、结构强度和结构韧性等性能都达到最佳。
在一种实施方式中，所述纤维材料包括至少两种类型的纤维材料。
在该实施方式中，导体绝缘材料中可以选用至少两种不同类型的纤维材料组成，使得导体绝缘材料兼具有多种不同类型的纤维的优点。
在一种实施方式中，所述至少两种类型的纤维材料包括第一类型纤维和第二类型纤维；所述第一类型纤维为芳纶纤维，所述第二类型纤维为聚酯纤维、聚苯硫醚纤维、聚乙烯纤维、牛皮纸纤维和纤维素中的一种或多种。
在该实施方式中，由于芳纶纤维具有较高的强度和韧性，可以更好地提高导热绝缘材料的强度和可挠性，而聚酯纤维、聚苯硫醚纤维、聚乙烯纤维、牛皮纸纤维和纤维素，这类纤维的价格比较便宜，可以降低导热绝缘材料的成本，通过选用这两种类型纤维的混合，可以在保证导热绝缘材料的强度和可挠性的前提下，适当的降低该导热绝缘材料的成本。
在一种实施方式中，所述导热填料为氮化硼、氧化铝和氢氧化镁中的一种或多种。
在该实施方式中，由于氮化硼、氧化铝和氢氧化镁等导热填料，具有良好的导热能力，可以更好地提高导热绝缘材料的导热能力，且这类导热填料不具有导电能力，避免因导热填料具有导电性，使得包括该导热填料的导热绝缘材料具有导电性，会让电子设备内部出现短路问题。
在一种实施方式中，所述导热填料的形状为片状和颗粒状中的一种，或两者混合。
在一种实施方式中，所述导热填料的直径在0.1微米-10微米之间。
在该实施方式中，导热填料的形状一般选用片状、或颗粒状、或两者的混合，且直径在 0.1微米-10微米之间，使得导热填料不会因体积过大，导致制作而成的导热绝缘材料的表面光滑度降低，且不利于导热绝缘材料进行弯折。
在一种实施方式中，对所述导热填料的外表面进行活化处理。
在该实施方式中，对导热填料的外表面可以进行活化处理，来提高导热填料的外表面的粘贴度，通过将导热填料混合在纤维材料和高分子聚合物中，可以更好地与高分子聚合物和纤维材料粘贴在一起，实现提高导热绝缘材料的强度和可挠性，以及避免导热填料从导热绝缘材料中脱落。
在一种实施方式中，所述导热绝缘材料还包括：高分子聚合物，所述高分子聚合物均匀的混合在所述纤维材料和所述导热填料中。
在该实施方式中，如果纤维材料选用纤维素等粘连性比较差的材料，制作出的导热绝缘材料中的各种材料容易脱落，所以需要在导热绝缘材料中添加起到粘贴作用的高分子聚合物，可以让让纤维材料与纤维材料之间、纤维材料与导热填料之间，以及导热填料与导热填料之间更好地粘贴在一起，从而实现提供导热绝缘材料的粘连性。
在一种实施方式中，所述高分子聚合物占所述导热绝缘材料的总重量的0％-10％。
在一种实施方式中，所述导热绝缘材料还包括：固化剂，混合在所述纤维材料和/或所述高分子聚合物中，用于让液态的纤维材料和/或液态的高分子聚合物，固化成固态的纤维材料和/或固态高分子聚合物。
在该实施方式中，通过在导热绝缘材料中添加固化剂，可以增进或控制固化反应，使得处于高温下液态的高分子聚合物和液态的纤维材料，可以固化成固态的高分子聚合物和固态的纤维材料。
在一种实施方式中，所述导热绝缘材料还包括：催化剂，混合在所述纤维材料和/或所述高分子聚合物中，用于提升所述液态的纤维材料固化成所述固态的纤维材料的速度，以及提升所述液态的高分子聚合物固化成所述固态的高分子聚合物的速度。
在该实施方式中，通过在高分子聚合物中添加催化剂，可以改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡，使得让处于高温下液态的高分子聚合物和液态的纤维材料，可以快速固化成固态的高分子聚合物和固态的纤维材料。
第二方面，本申请实施例中提供一种导热绝缘材料的制作方法，包括：将纤维材料和水按比例进行混合，得到纤维材料的水溶液；过滤所述纤维材料的水溶液中的水分，得到除去水分的纤维材料；将导热填料填充在所述除去水分的纤维材料上的孔隙中，得到导热绝缘材料。
在该实施方式中，利用现有比较成熟的抄纸工艺，将纤维材料放入水中进行分解，再通过过滤、晾干等方式除去纤维材料中的水分，得到设定形状的纤维材料后，再将导热填料填充在纤维材料的孔隙中，得到导热绝缘材料，使通过采用抄纸工艺制作出的导热绝缘材料的成本更低。
在一种实施方式中，所述纤维材料和水按1:1000的比例进行混合。
在该实施方式中，纤维材料一般以固体且长丝状形态存在，并缠绕在一起，不容分开，所以需要大量的水来稀释纤维材料，可以是按照一千克水溶解一克纤维材料的比例，使得纤维材料彼此分开，均匀地分布在水中。
在一种实施方式中，所述将纤维材料和水按设定比例进行混合，得到纤维材料的水溶液，包括：将至少两种类型的纤维材料投入水中，对水溶液进行搅拌，得到所述纤维材料的水溶液，所述至少两种类型的纤维材料包括第一类型纤维和第二类型纤维；所述第一类型纤维为芳纶纤维，所述第二类型纤维为聚酯纤维、聚苯硫醚纤维、聚乙烯纤维、牛皮纸纤维和纤维素中的一种或多种。
在一种实施方式中，所述过滤所述纤维材料的水溶液中的水分，得到除去水分的纤维材料，具体包括：将所述纤维材料的水溶液倒在滤筛上，进行固液分离；将留在所述滤筛上的纤维材料通过晾干或烘烤方式，除去所述留在所述滤筛上的纤维材料，得到所述除去水分的纤维材料。
在一种实施方式中，所述导热绝缘材料中，所述纤维材料占所述导热绝缘材料的总重量的20％-95％，所述导热填料占所述导热绝缘材料的总重量的5％-80％。
具体实施方式
下面对本申请实施例中的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。另外，需要指出的是，在本申请实施例中，如无特殊说明，“多个”是指两个或两个以上。
现有的一种聚酰亚胺薄(polyimide，PI)膜的导热绝缘材料，其包括PI材料和导热填料。其中，该导热绝缘材料在制作过程中，将导热填料通过物理共混的方法加入到PI材料中，从而得到PI膜的导热绝缘材料。
现有的PI膜的导热绝缘材料，虽然导热性能有所提高，但是这种导热绝缘材料存在结构强度弱、结构韧性比较差、耐刺穿性能比较低等缺点，导致该导热绝缘材料的应用场景比较小，不适合作为电子设备中的导热绝缘材料。
为了解决现有的PI膜的导热绝缘材料的缺点，本申请提供了一种新的导热绝缘材料，不仅具有更好的导热能力，还具有较高的结构强度和结构韧性，使得导热绝缘材料不容易损坏，且可以弯折成一定形状，大大提高了该导热绝缘材料的应用场景。本申请实施例中，提供的导热绝缘材料包括纤维材料和导热填料。其中，各个材料的种类和导热绝缘材料的制作方式具体如下：
纤维材料一般作为基体材料，使得导热绝缘材料可以塑形成设定的形状。其中，由纤维材料构成基体的导热绝缘材料，其结构强度和结构韧性得到极大的提升，可以让导热绝缘材料具有较高的可挠性和灵活性，不容易损坏。
本申请中，纤维材料可以选用如芳纶纤维、聚酯纤维、牛皮纸纤维、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)纤维、聚乙烯纤维、纤维素等材料中的多种。其中，芳纶纤维具有较高的强度和韧性、较高的长期使用温度和耐温等级，可以更好地提高导热绝缘材料的结构强度和结构韧性，但是其价格比较昂贵；聚酯纤维、牛皮纸纤维、PPS纤维、聚乙烯纤维、纤维素等纤维材料，相比较芳纶纤维虽然在结构强度和结构韧性上有所降低，但是这类纤维的价格比较便宜，可以降低导热绝缘材料的成本。
因此，本申请纤维材料中，可以选用两种类型的纤维，一种(也即上述“第一类型纤维”) 是芳纶纤维，另一种(也即上述“第二类型纤维”)是聚酯纤维、牛皮纸纤维、PPS纤维、聚乙烯纤维、纤维素等纤维材料中的一种或几种，通过将这两种类型的纤维混合，可以在保证导热绝缘材料的强度和可挠性的前提下，适当的降低该导热绝缘材料的成本。其中，第一类型纤维可以不仅限于芳纶纤维，只需要可以提高导热绝缘材料的结构强度和结构韧性即可。
本申请中，第一类型纤维和第二类型纤维分别与总纤维材料的重量占比，可以为任意数值，具体根据导热绝缘材料应用场景来确定。如果对导热绝缘材料的成本要求比较高，可以让第二类型纤维占比比较多，如果对导热绝缘材料的结构强度和结构韧性要求比较高，可以让第一类型纤维占比比较多。可选地，如果第二类型纤维是PPS纤维、聚乙烯纤维等耐高温能力比较差的纤维，不仅需要考虑经济价值，还需要考虑导热绝缘材料的耐高温问题。由于芳纶纤维耐高温能力比较高，一般在250°左右，而PPS纤维、聚乙烯纤维等纤维耐高温能力比较差，在100°左右，所以选用两者进行混合时，通过提高芳纶纤维的占比，可以提高导热绝缘材料的耐高温能力。
第一类型纤维和第二类型纤维的类型分类，还可以根据纤维材料的长度，可以分为沉析纤维和短析纤维。其中，沉析纤维的优点是可以提高导热绝缘材料的结构强度，缺点是降低了导热绝缘材料的表面光滑度；短析纤维的优点是可以减缓降低导热绝缘材料的表面光滑度，缺点是提高导热绝缘材料的结构强度不如沉析纤维。因此，本申请采用的沉析纤维和短析纤维混合的纤维材料，既提高了导热绝缘材料的结构强度，又减缓降低导热绝缘材料的表面光滑度。
导热填料通过混合在纤维材料中，可以让导热绝缘材料具有很强的导热能力。本申请中，导热填料可以选用氮化硼(BN)、氧化铝(Al2O3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)等导热能力比较强且不具有导电性的材料，不仅可以提高导热绝缘材料的导热能力，且避免因导热填料具有导电性，使得包括该导热填料的导热绝缘材料具有导电性，会让电子设备内部出现短路问题。优选地，也可以添加少量的石墨类、石墨烯类等导热性能比较优异的导热填料，由于添加此类的导热填料的量比较少，并不影响导热绝缘材料的绝缘性能。
在一个实施例中，导热绝缘材料中的导热填料，可以选用氮化硼、氧化铝、氢氧化镁等材料中的一种，也可以选用氮化硼、氧化铝、氢氧化镁等材料中的多种，本申请在此不做限定。
在一个实施例中，选用的导热填料，其形状可以选用片状和颗粒状中一种、或两者的混合，且直径在0.1微米-10微米之间，避免选用的导热填料不会因体积过大，导致制作而成的导热绝缘材料的表面光滑度降低，且不利于导热绝缘材料进行弯折。
在一个实施例中，对导热填料的外表面可以进行活化处理，来提高导热填料的外表面的粘贴度，通过将导热填料混合在纤维材料中，可以更好地与纤维材料粘贴在一起，实现提高导热绝缘材料的结构强度和耐压等级，以及避免导热填料从导热绝缘材料中脱落。示例性地，可以将导热填料颗粒依次浸泡在敏化液和活化液中，即可实现对导热填料颗粒的表面进行活化，得到表面被活化的导热填料。
示例性地，以氮化硼表面进行活化处理为例，称取10.0g氮化硼粉末，与60mL无水乙醇及 40mL去离子水混合，室温下搅拌30min，并在超声波清洗器中持续分散30min，得到氮化硼悬浮液；向所述氮化硼悬浮液过量滴加0.5g平均分子量70000的聚苯乙烯磺酸钠的20％质量分数水溶液，持续搅拌20min后逐滴加入稀盐酸得到混合溶液a，待所述混合溶液a的PH为3时停止，而后保持反应温度30℃持续搅拌2h；将反应后的所述混合溶液a进行抽滤，反复洗涤至中性， 60℃干燥1h，得到表面活化后的氮化硼粉末。
本申请实施例中，导热绝缘材料的制作方式，一般采用“抄纸工艺”制作而成，具体为：
第一步：将纤维材料和水按照设定的比例进行混合。其中，纤维材料一般以固体且长丝状形态存在，并缠绕在一起，不容分开，所以需要大量的水来稀释纤维材料，使得纤维材料彼此分开，均匀地分布在水中。可选地，纤维材料与水的比例，可以是按照一千克水溶解一克纤维材料的比例。
第二步：对混有纤维材料的水溶液进行搅拌，使得纤维材料分解并均匀地分布在水中，得到纤维材料的水溶液。其中，纤维材料一般比较难溶于水，所以需要通过人为操作，如搅拌、离心等操作，将纤维材料分解在水中。。
可选地，如果纤维材料为热塑型材料，常温下比较难分解，可以对混有纤维材料的水溶液进行加热，使得纤维材料可以更好的在水中分解。其中，加热温度一般跟纤维材料的种类有关，如果纤维材料的熔沸点比较高，加热的温度也会随着升高，如果纤维材料的熔沸点比较低，加热的温度也会随着比较低。
第三步：将纤维材料的水溶液倒在滤筛上过滤水分，并让纤维材料均匀的平铺在滤筛上，再将留在滤筛上的纤维材料进行除去水分处理。其中，通过让纤维材料的水溶液进行固液分离后，将纤维材料重新塑型，使得纤维材料呈纸的形状，且中间存在大量的孔隙，以便后续可以填充导热填料。示例性地，除去水分的方式可以为自然晾干、烘烤等等，本申请在此不做限定。
第四步：将除去水分的纤维材料从滤筛上揭下来，再将纤维材料放入导热填料粉末中，可以通过超声波振动、压力挤压等方式，让导热填料充分填充在纤维材料上的孔隙中，然后将填充有导热填料的纤维材料进行切割，得到设定形状的导热绝缘材料。
其中，上述得到的绝缘导热材料中，纤维材料和导热填料占比为：纤维材料占导热绝缘材料的总重量的20％-95％，导热填料占导热绝缘材料的总重量的5％-80％。在导热绝缘材料中，如果导热填料占导热绝缘材料的总重量的越多，会导致导热绝缘材料中的纤维材料越少，虽然可以提高导热绝缘材料的导热能力提高，但是会减低导热绝缘材料的结构强度和结构韧性；同理，如果纤维材料占导热绝缘材料的总重量的越多，会导致导热绝缘材料中的导热填料越少，虽然可以提高导热绝缘材料的结构强度和结构韧性，但是会减低导热绝缘材料的导热能力。因此，本申请通过实验验证，选择纤维材料占导热绝缘材料的总重量的20％-95％，导热填料占所述导热绝缘材料的总重量的5％-80％，从而得到的导热绝缘材料的导热能力、结构强度和结构韧性等性能都达到最佳。
本申请中，在制作导热绝缘材料过程，还可以采用其它工艺，例如：
第一步：将纤维材料、导热填料和水按照设定的比例进行混合。其中，纤维材料通过大量的水进行稀释后，可以在水中分解，由于导热填料的直径比较小，可以通过高速离心、搅拌等操作，让导热填料在水中形成悬浮液。
第二步：将混合纤维材料和导热填料的悬浮液倒在滤筛上过滤水分，并让纤维材料和导热填料均匀的平铺在滤筛上，再将留在滤筛上的纤维材料和导热填料进行除去水分处理。其中，在过滤过程中，导热填料可以充分填充在纤维材料的孔隙中，可以制作高占比的导热填料的导热绝缘材料。示例性地，除去水分的方式可以为自然晾干、烘烤等等，本申请在此不做限定。
第三步：将除去水分的导热绝缘材料从滤筛上揭下来，再进行模切、折弯等操作得到设定形状的导热绝缘材料。
该制作工艺，相比较抄纸工艺，制作出的导热绝缘材料中的导热填料占比比较高，实现制作出高导热能力的导热绝缘材料。
本申请实施例中，通过将纤维材料和导热填料按比例混合，得到的导体绝缘材料中，由于包括有纤维材料，可以提高导体绝缘材料的结构强度和结构韧性，且纤维材料是由多种类型的纤维组成，使得导体绝缘材料兼具有多种类型的纤维的优点，以及由于包括有导热填料，且填充在纤维材料的孔隙中，不仅可以提高导热绝缘材料的导热能力，还提高了导热绝缘材料的耐压等级，使得该导热绝缘材料更耐用，应用场景更广。
本申请中，如果纤维材料选用纤维素等粘连性比较差的材料，制作出的导热绝缘材料中的各种材料容易脱落，所以需要在导热绝缘材料中添加高分子聚合物，提高导热绝缘材料的粘连性，避免导热绝缘材料中各个材料脱落。
本申请实施例中，导热绝缘材料中还包括高分子聚合物，作为纤维材料和导热材料的粘接剂，使得纤维材料与纤维材料之间、纤维材料与导热填料之间，以及导热填料与导热填料之间更好地粘贴在一起。其中，高分子聚合物可以为环氧树脂、环氧基板、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚偏氟乙烯、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、天然橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯等材料中的一种或多种组合，本申请在此不做限定。
本申请中，添加的高分子聚合物占导热绝缘材料总重量的0％-10％。其中，在导热绝缘材料中，添加的高分子聚合物越多，导热绝缘材料的粘连性越高，但是导热绝缘材料的导热能力、结构强度、结构韧性等性能都会降低。因此，本申请通过实验验证，选择高分子聚合物占导热绝缘材料总重量的0％-10％，从而得到的导热绝缘材料的粘连性、导热能力、结构强度和结构韧性等性能都达到最佳。
在一个实施例中，如果高分子聚合物或纤维材料为热塑型材料，导热绝缘材料中还包括有固化剂，用于增进或控制固化反应，让处于高温下液态的高分子聚合物和液态的纤维材料，可以固化成固态的高分子聚合物和固态的纤维材料。其中，固化剂可以选用胺类固化剂，如己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺等等；可以选用酸酐类固化剂，如顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐等等；可以选用树脂类固化剂，如低分子量聚酰胺树脂、侧含氢硅油、端含氢硅油等等，以及其它固化剂，本申请在此不做限定。
在一个实施例中，导热绝缘材料中还包括催化剂，用于改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡，让处于高温下液态的高分子聚合物和液态的纤维材料，可以快速固化成固态的高分子聚合物和固态的纤维材料。其中，催化剂可以选用季铵盐类催化剂，如苄基三乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵等等，可以选用季磷盐类催化剂；可以选用咪唑及其衍生物类催化剂，如二甲基咪唑、环咪等等；可以选用有机金属络合物、酸、按封闭磺酸乙酰丙酮铬等等，以及其它催化剂，本申请在此不做限定。
本申请中，如果导热绝缘材料需要高分子聚合物时，在制作导热绝缘材料过程中，可以根据高分子聚合物的类型，选择在不同制作步骤中添加。示例性地，如果高分子聚合物的类型为热塑型高分子聚合物，可以在纤维材料与水混合时加入，与纤维材料一并加热融化；如果高分子聚合物为液态，可以在纤维材料与水混合时加入，也可以在导热填料填充在纤维材料的孔隙中之后，涂覆在纤维材料和导热填料的外表面上。再可选地，固化剂和催化剂可以与高分子聚合物同时放入。
本申请实施例中，在通过纤维材料和导热填料制作导热绝缘材料过程中，可以添加高分子聚合物，让纤维材料与纤维材料之间、纤维材料与导热填料之间，以及导热填料与导热填料之间更好地粘贴在一起，从而实现提供导热绝缘材料的粘连性。
本申请实施例中，为了验证本申请保护的导热绝缘材料的各项性能，在实验室中制作出一种导热绝缘材料，其配方为：纤维材料选用芳纶纤维，导热填料选用氮化硼，且芳纶纤维占导热绝缘材料总重量的35％，氮化硼占导热绝缘材料总重量的65％。其中，制作工艺选用抄纸工艺。
本申请保护的导热绝缘材料与现有的PI膜的导热绝缘材料在相同质量、相同体积和处在相同环境下，比对的实验数据为：
导热效率：现有的PI膜的导热绝缘材料的导热系数约为0.5-1.0W/m.K，而本申请保护的导热绝缘材料的导热系数大于等于0.8W/m.K；
耐压强度：现有的PI膜的导热绝缘材料的耐压强度约为15.79kV/mm，而本申请保护的导热绝缘材料的耐压强度大于20kV/mm；
可弯折性：现有的PI膜的导热绝缘材料不能弯折，而本申请保护的导热绝缘材料可以反复弯折，弯折后强度、耐压强度、耐刺穿强度的保留率大于80％，且弯折的角度大于80°。
由此可见，本申请设计的导热绝缘材料的导热性能、结构强度和结构韧性，相比较现有的PI膜的导热绝缘材料都得到大大提升。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种导热绝缘材料，其特征在于，包括：纤维材料和导热填料；
所述导热填料填充在由所述纤维材料构成的基体中的孔隙中；其中，所述纤维材料占所述导热绝缘材料的总重量的20％-95％，所述导热填料占所述导热绝缘材料的总重量的5％-80％。
2.根据权利要求1所述的导热绝缘材料，其特征在于，所述纤维材料包括至少两种类型的纤维材料。
3.根据权利要求2所述的导热绝缘材料，其特征在于，所述至少两种类型的纤维材料包括第一类型纤维和第二类型纤维；所述第一类型纤维为芳纶纤维，所述第二类型纤维为聚酯纤维、聚苯硫醚纤维、聚乙烯纤维、牛皮纸纤维和纤维素中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的导热绝缘材料，其特征在于，所述导热填料为氮化硼、氧化铝和氢氧化镁中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的导热绝缘材料，其特征在于，所述导热填料的形状为片状和颗粒状中的一种，或两者混合。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的导热绝缘材料，其特征在于，所述导热填料的直径在0.1微米-10微米之间。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的导热绝缘材料，其特征在于，对所述导热填料的外表面进行活化处理。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的导热绝缘材料，其特征在于，所述导热绝缘材料还包括：高分子聚合物，所述高分子聚合物均匀的混合在所述纤维材料和所述导热填料中。
9.根据权利要求8所述的导热绝缘材料，其特征在于，所述高分子聚合物占所述导热绝缘材料的总重量的0％-10％。
10.根据权利要求8或9所述的导热绝缘材料，其特征在于，所述导热绝缘材料还包括：
固化剂，混合在所述纤维材料和/或所述高分子聚合物中，用于让液态的纤维材料和/或液态的高分子聚合物，固化成固态的纤维材料和/或固态高分子聚合物。
11.根据权利要求8-10任意一项所述的导热绝缘材料，其特征在于，所述导热绝缘材料还包括：
催化剂，混合在所述纤维材料和/或所述高分子聚合物中，用于提升所述液态的纤维材料固化成所述固态的纤维材料的速度，以及提升所述液态的高分子聚合物固化成所述固态的高分子聚合物的速度。
12.一种导热绝缘材料的制作方法，其特征在于，包括：
将纤维材料和水按设定比例进行混合，得到纤维材料的水溶液；
过滤所述纤维材料的水溶液中的水分，得到除去水分的纤维材料；
将导热填料填充在所述除去水分的纤维材料上的孔隙中，得到导热绝缘材料。
13.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，所述纤维材料和水按1:1000的比例进行混合。
14.根据权利要求12或13所述的制作方法，其特征在于，所述将纤维材料和水按设定比例进行混合，得到纤维材料的水溶液，包括：
将至少两种类型的纤维材料投入水中，对水溶液进行搅拌，得到所述纤维材料的水溶液，所述至少两种类型的纤维材料包括第一类型纤维和第二类型纤维；所述第一类型纤维为芳纶纤维，所述第二类型纤维为聚酯纤维、聚苯硫醚纤维、聚乙烯纤维、牛皮纸纤维和纤维素中的一种或多种。
15.根据权利要求12-14任意一项所述的制作方法，其特征在于，所述过滤所述纤维材料的水溶液中的水分，得到除去水分的纤维材料，具体包括：
将所述纤维材料的水溶液倒在滤筛上，进行固液分离；
将留在所述滤筛上的纤维材料通过晾干或烘烤方式，除去所述留在所述滤筛上的纤维材料，得到所述除去水分的纤维材料。
16.根据权利要求12-15任意一项所述的制作方法，其特征在于，所述导热绝缘材料中，所述纤维材料占所述导热绝缘材料的总重量的20％-95％，所述导热填料占所述导热绝缘材料的总重量的5％-80％。
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