CN114312604B - 一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及新能源热失控防护材料技术领域，尤其是一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件及其制备方法。一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件，包括多孔云母陶瓷件，多孔云母陶瓷件朝向车前上盖内壁的一表面复合有低导热耐撕裂云母片；多孔云母陶瓷件与低导热耐撕裂云母片的厚度比为2‑4：1；多孔云母陶瓷件主要是由以下重量份的原料制备而成：60‑70份的表面改性氟金云母、30‑40份的粘结剂；表面改性氟金云母包括氟金云母本体和金属粒子，金属粒子通过镀膜工艺固定连接于氟金云母本体表面。本申请与泡沫胶的界面结合力较强，不易出现“脱胶”的现象，从而提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及新能源热失控防护材料技术领域，尤其是涉及一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件及其制备方法。
背景技术
随着新能源汽车占据汽车市场份额比重的上涨，新能源汽车成为了当前汽车市场的新贵。新能源汽的能源成本较低，受到了大众的喜爱，但是，年均报道的新能源汽车交通事故不在少数，使得大众对新能源汽车的整车安全性能有所顾忌，这是限制了大众对新能源汽车的消费。
新能源汽中绝缘隔热新材料是保证整车安全性能的关键因素之一。绝缘隔热新材料的开发为新能源汽车的整车安全性能提供了有效解决途径。云母材料是一种具有高电绝缘性、大介电常数、损耗小、介电强度高、化学稳定性高好的绝缘隔热新材料。因此，云母材料成为了新能源汽车绝缘隔热材料的热门研究，其在新能源汽车电池的热失控防护管理中起着关键性的防护作用，在保证新能源汽车的整车驾驶安全性及其电池模组的使用安全性能中起着重要作用。
在设计考虑新能源汽车的整车驾驶安全性中，新能源汽车的车前上盖需要进行绝缘隔热处理。目前，针对于车前上盖绝缘隔热处理技术主要采用的是以下方案：通常是在新能源汽车的车前上盖内壁粘贴云母隔热制品，常规的云母隔热制品包括市售的云母纸、云母板。云母隔热制品通过泡沫胶带粘结于车前上盖内壁。
针对上述的车前上盖绝缘隔热处理技术，申请人发现存在以下缺陷：云母隔热制品采用泡沫胶带的粘结方式，虽然可将云母隔热制品复合于车前上盖，进而起到一定的热失控防护作用，但是实际车辆长期驾驶过程中，受限于路面车况的影响，云母隔热制品会受到周期性抖动和瞬间冲击，从而导致云母隔热制品与泡沫胶的界面间易出现“脱胶”的现象和车前上盖内壁界面也易出现“脱胶”的现象。综上所述，相关技术依旧存在新能源汽车整体热失控防护性能持久性相对较差的问题。
发明内容
为了解决新能源汽车整体热失控防护性能持久性相对较差的问题，本申请提供了一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件，是通过以下技术方案得以实现的：
一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件，包括多孔云母陶瓷件，所述多孔云母陶瓷件朝向车前上盖内壁的一表面复合有低导热耐撕裂云母片；所述多孔云母陶瓷件与低导热耐撕裂云母片的厚度比为2-4：1；所述多孔云母陶瓷件主要是由以下重量份的原料制备而成：60-70份的表面改性氟金云母、30-40份的粘结剂；所述表面改性氟金云母包括氟金云母本体和通过镀膜工艺固定连接于氟金云母本体表面的金属粒子。
本申请中的多孔云母陶瓷件具有轻质、绝缘隔热防火性能优良的优点，赋予了本申请良好的热失控防护性能。多孔云母陶瓷件表面积大，与低导热耐撕裂云母片界面结合力强，保证了本申请整体的连接稳定性和使用寿命，进而提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。低导热耐撕裂云母片具有良好的绝缘隔热性能和抗表面撕裂性能，当泡沫胶与低导热耐撕裂云母片粘结固定于车前上盖内壁时，可有效降低出现界面“脱胶”的概率和撕裂脱落的概率，进一步提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。综上所述，本申请与泡沫胶的界面结合力较强，不易出现“脱胶”和撕裂脱落的现象，从而有效改善新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全稳定性。
优选的，所述金属粒子为铝、镁、锌、锑中的一种。
通过采用上述技术方案，相邻氟金云母本体之间是通过金属粒子进行固定连接形成多孔体系的多孔云母陶瓷件，赋予了本申请轻质、绝缘隔热性能优良的优点。铝、镁、锌、锑的熔点在419-660℃之间，可降低近净成形工艺难度和能源消耗。其中，金属粒子为锑时，可改善多孔云母陶瓷件的绝缘性能，进一步改善整体的绝缘性和使用安全性。
优选的，所述氟金云母是由以下不同粒度的氟金云母原料混合而成：<300目的氟金云母、200-300目的氟金云母、150-200目的氟金云母、100-150目的氟金云母；所述<300目的氟金云母、200-300目的氟金云母、150-200目的氟金云母、100-150目的氟金云母的质量比为（3-8）：（5-10）：20：（1-5）。
通过采用上述技术方案，可形成稳定性较好的多孔云母陶瓷件，便于整体加工成型和控制产品质量，降低生产难度，进而节约生产成本。
优选的，所述多孔云母陶瓷件是采用近净成形工艺制备而成；所述多孔云母陶瓷件的制备方法，包括以下步骤：
S1，表面改性氟金云母的制备；
S2，将S1中制备的氟金云母与粘结剂混炼造粒，得注射成型喂料；
S3，近净成形，将S2中所得注射成型喂料置于粉末注射成型机中，在80～120MPa注射压力和180～200℃的注射温度条件下，注射于模具中，模具温度控制在100-120℃，冷却成形；
S4，催化脱脂，在带有酸性气体的惰性气氛中，于120-140℃温度下，进行6-12h脱脂处理，得毛坯；
S5，热脱脂，将S4中完成催化脱脂的毛坯以5-8℃/min的升温速率，升温至500-600℃，保温150-240min，热脱脂期间持续通入流量15-25L/min的氩气进行保护；
S6，烧结，以5-8℃/min的升温速率升温至660-700℃，保温180-240min，自然冷却至室温，表面平整度调整处理，得成品多孔云母陶瓷件。
通过采用上述技术方案，可工业化批量生产得到高品质的多孔云母陶瓷件。
优选的，所述低导热耐撕裂云母片主要是由合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、稀释溶剂、有机硅树脂制备而成；所述合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料的质量比为10：（2-4）：（0.5-1.5）；所述异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯的质量是轻质化填料、抗表面撕裂填料总质量的0.01-0.05倍；所述有机硅树脂的质量是合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料、机硅树脂总质量的0.2-0.3倍；所述稀释溶剂的质量是合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料、机硅树脂、稀释溶剂总质量的0.45-0.55倍。
通过采用优化轻质化填料的配比，可降低本申请低导热耐撕裂云母片的密度和导热系数，进而改善低导热耐撕裂云母片的阻燃隔热性能，提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。
抗表面撕裂填料的使用，可改善低导热耐撕裂云母片的抗表面撕裂性能，可有效降低出现界面“脱胶”的概率和低导热耐撕裂云母片撕裂脱落的概率，进一步提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯对合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料进行表面处理，不仅可使得合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料均匀分散，而且对低导热耐撕裂云母片力学性能的改善起着积极作用。此外，通过限定有机硅树脂的用量，可控制低导热耐撕裂云母片的电气强度和柔韧性，制备得到绝缘性能较好且兼具柔韧性的低导热耐撕裂云母片。
优选的，所述轻质化填料的粒度控制在0.5-300微米，密度0.1-0.8g/cm3；所述轻质化填料包括无机系中空微球和有机系中空微球；所述无机系中空微球为氧化铝中空微球、二氧化硅中空微球、氧化锆中空微球；氧化镁中空微球中的一种或者多种组合；所述有机系中空微球为橡胶中空微球、聚氨酯中空微球、PMMA中空微球中的一种或者多种组合。
通过采用上述技术方案，不仅可降低低导热耐撕裂云母片的密度，赋予低导热耐撕裂云母片轻量化的优点，而且可改善低导热耐撕裂云母片的阻燃隔热防火性能，提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。
此外，有机系中空微球和无机中空微球的组合使用，可改善低导热耐撕裂云母片的弹性和韧性，降低冲击破损的概率，提升本申请的使用寿命。
优选的，所述轻质化填料是由二氧化硅中空微球、氧化铝中空微球和聚氨酯中空微球构成；所述二氧化硅中空微球、氧化铝中空微球和聚氨酯中空微球的质量比为8:2:（1-3）；所述抗表面撕裂填料为表面改性芳香族聚酰胺纤维丝；所述表面改性芳香族聚酰胺纤维丝纤度1.5-3.0D，长度为0.1-1.0mm；所述表面改性芳香族聚酰胺纤维丝包括凯夫拉纤维丝和包覆于凯夫拉纤维丝外壁的导电定向涂层；所述导电定向涂层主要是由水基聚氨酯、非离子型分散剂、填料制备而成；所述填料是由合成氟金云母、石墨烯、氧化锆和三氧化二钇组成。
二氧化硅中空微球、氧化铝中空微球和聚氨酯中空微球复配得到的轻质化填料可改善低导热耐撕裂云母片的弹性和韧性，降低冲击破损概率，提升本申请的使用寿命。表面改性芳香族聚酰胺纤维丝具有一定的导电性，便于后续进行加工生产，使得表面改性芳香族聚酰胺纤维丝呈竖直状定向分布于低导热耐撕裂云母片的内部，进而改善低导热耐撕裂云母片的抗表面撕裂强度，提升本申请的使用寿命和新能源汽车的热失控防护性能。
优选的，所述有机硅树脂是由以下质量百分比原料制备而成：40-45%的KR-242A硅树脂、5-10%的含氟硅氧烷、0.1-0.2%的二乙烯三胺、余量为甲醇；所述含氟硅氧烷是由带有端乙烯基的数均分子量为5000的FM-0721硅氧烷、全氟己基乙硫醇、偶氮二异丁腈制备而成；所述有机硅树脂的制备方法，包括以下步骤：步骤一，含氟硅氧烷的制备，将带有端乙烯基的数均分子量为5000的FM-0721硅氧烷、全氟己基乙硫醇混合均匀后，升温至40-60℃，加入偶氮二异丁腈，以200-300rpm进行搅拌，硫氢化反应1-2h，得含氟硅氧烷；步骤二，将步骤一中制备的含氟硅氧烷与KR-242A硅树脂混合均匀后，升温至65-80℃预反应100-150s；步骤三，降温至0-4℃后加入甲醇以100-200rpm搅拌5-30min，加入二乙烯三胺，搅拌混合均匀得有机硅树脂。
通过采用上述技术方案，可制备得到具有增韧效果且耐高温性良好的有机硅树脂，进而保证制备得到的低导热耐撕裂云母片具有良好的韧性同时兼具耐高温使用稳定性。
优选的，所述低导热耐撕裂云母片的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，原材料的准备：表面改性芳香族聚酰胺纤维丝的制备、合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料分别采用异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯进行表面改性处理、有机硅树脂的配置；
步骤二，经过表面改性处理的合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料混合均匀后加入有机硅树脂和稀释溶剂，搅拌均匀后得云母浆料；
步骤三，云母浆料注入模具中，模具置于电容器的两块极板之间，电容器的电场方向与模具的高度方向为同向，放置时间为30-60min，放置过程中对模具进行加热除去云母浆料中的有机溶剂；
步骤四，取出模具，热压成型得低导热耐撕裂云母片。
通过采用上述技术方案，可工业化批量生产得到高品质的低导热耐撕裂云母片。
第二方面，本申请提供的一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件的制备方法，是通过以下技术方案得以实现的：
一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，低导热耐撕裂云母片和多孔云母陶瓷件的制备；
步骤二，多孔云母陶瓷件表面进行低温等离子处理，低导热耐撕裂云母片表面进行低温等离子处理，低温等离子处理的温度控制在0-4℃，功率75-100W，处理气体为氧气，处理时间5-10min；
步骤三，多孔云母陶瓷件进行低温等离子处理的表面刮涂有机硅树脂，有机硅树脂的用量是20-25g/m2，预固化使得有机硅树脂呈凝胶态，将低导热耐撕裂云母片压合于呈凝胶态的有机硅树脂表面，得半成品；
步骤四，半成品进行热压成型，得成品热失控防护云母结构件。
通过采用上述技术方案，可工业化批量生产得到高品质的热失控防护云母结构件。此外，多孔云母陶瓷件与泡棉胶带的粘结强度较优，且低导热耐撕裂云母片与泡棉胶带的粘结强度也较优，因此，本申请两面皆可粘结泡棉胶带，便于加工使用的同时可便于回收再利用。
采用本申请制备方法得到的成品热失控防护云母结构件，不仅具有轻质、隔热绝缘阻燃性好的优点，而且不易出现“脱胶”现象，可有效提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。
综上所述，本申请具有以下优点：
1、本申请制备的成品热失控防护云母结构件与泡沫胶的界面结合力较强，不易出现“脱胶”现象，提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。
2、本申请采用低导热耐撕裂云母片复合多孔云母陶瓷件制备得到成品热失控防护云母结构件，赋予了本申请更优良且持久的热失控防护性能。
3、本申请通过控制多孔云母陶瓷件与低导热耐撕裂云母片的厚度，实现了热失控防护云母结构件在同等质量下，具有更加良好的阻燃隔热保温性能的目的。
4、本申请上、下表面皆可与泡棉胶带粘结，便于本申请加工使用的同时也便于本申请回收再利用，提升资源利用率，降低新能源汽车维修成本。
附图说明
图1是本申请测试方法-界面粘结稳定性测试中测试方法1中测试制备与测试对象的整体结构示意图。
图2是本申请测试方法-界面粘结稳定性测试中测试方法2中测试制备与测试对象的整体结构示意图。
图3是本申请测试方法-界面粘结稳定性测试中测试方法3中测试制备与测试对象的整体结构示意图。
图中，1、热失控防护云母结构件；10、3M泡棉胶；2、新能源汽车车前盖；3、振动平台；30、支柱；4、10N不锈钢圆盘；5、30N不锈钢圆盘。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1
合成氟金云母集料的配制：将石家庄沣铭矿产品有限公司生产的40目的合成氟金云母置于球磨机中，以200rpm/min球磨15min，采用300目筛分网进行分筛得到<300目的氟金云母，再300目筛网的截留物用200目筛分网进行分筛得到200-300目氟金云母，再200目筛网的截留物用150目筛分网进行分筛得150-200目氟金云母，再150目筛网的截留物用100目筛分网进行分筛得100-150目氟金云母。按照<300目的氟金云母、200-300目的氟金云母、150-200目的氟金云母、100-150目的氟金云母的质量比为3：5：20：2称取，混合得合成氟金云母集料。
制备例2
制备例2与制备例1的区别在于：按照<300目的氟金云母、200-300目的氟金云母、150-200目的氟金云母、100-150目的氟金云母的质量比为8：10：20：5称取，混合得合成氟金云母集料。
制备例3
表面改性氟金云母是由制备例1中的合成氟金云母集料经过化学镀铝工艺制备而成。
表面改性氟金云母的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，化学镀铝溶液的配制，在干燥氩气真空手套箱中，称量266.68g的无水AlCl3 （99.9%)和146.62g的氯化1-甲基-3-丙基咪唑（EMIC），温度加热至50℃，维持温度在49.5-50.5℃之间，边搅拌边逐步少量加入AlCl3使其完全熔融，再用足够量的 99.99％铝线浸渍， 25℃下进行7天的置换精制，得到化学镀铝用溶液，取100mL的化学镀铝用溶液于通用烧杯中，温度控制在35℃，后将0.3g的还原剂二异丁基氢化铝(DIBAH) 边搅拌边加入通用烧杯中，使DIBAH充分分散，得到成品化学镀铝液；
活化处理液的配制，采用去离子水配制pH值=2的水溶液 10000mL，加入0.45g 的PdCl2溶解，得活化处理液；
敏化处理的配制，用去离子水配制pH值=2的水溶液 100mL，加入2.2g的SnC 2，得敏化处理液；
步骤二，称量制备例1中的合成氟金云母集料，去离子水超声波清洗 5 min，烘干，备用；
步骤三，称量1000g烘干的合成氟金云母集料，置于1600mL 活化处理液中，活化处理2min；
步骤四，沥干，置于800mL的敏化处理液中，浸渍5min，水洗冷风干燥；
步骤五，将步骤四中的合成氟金云母集料浸渍于步骤一中成品化学镀铝液中，温度控制在35℃，浸渍2h，得表面改性氟金云母。
制备例4
制备例4与制备例3的区别在于：表面改性氟金云母是由制备例2中的合成氟金云母集料经过化学镀铝工艺制备而成。
制备例5
多孔云母陶瓷件是由70份的制备例3中表面改性氟金云母、30份的粘结剂通过近净成形工艺制备而成。粘结剂是由820g共聚甲醛POM（M90-44，注塑级），80g聚烯烃PP（AW564，注塑级），40g的30E783马来酸酐接枝EVA（模塑级），25g的PETS塑料润滑剂、20g的硬脂酸、20g的抗氧化剂B900制备而成。
多孔云母陶瓷件的制备方法，包括以下步骤：
S1，表面改性氟金云母的制备，参见制备例3中表面改性氟金云母的制备；
粘结剂的制备方法，820g共聚甲醛POM（M90-44，注塑级），80g聚烯烃PP （AW564，注塑级），40g的30E783马来酸酐接枝EVA（模塑级），25g的PETS塑料润滑剂、20g的硬脂酸、20g的抗氧化剂B900置于不锈钢桶中，采用高速分散机以400rpm混合15min，得粘结剂；
S2，称量700g的S1中制备的氟金云母、300gS1中制备的粘结剂，进行预混，真空吸塑包装，然后进行混炼，混炼过程中采将真空塑封预包物料进行批次投料于捏合机中，在流动氩气（99.9%）气体的保护，于175℃下，进行30min的混炼，挤出，制成注射成型喂料；
S3，近净成形，将S2中所得喂料置于粉末注射成型机中，在100MPa注射压力和185℃的注射温度条件下，注射于模具（模具的规格400mm*300mm*6.0mm），模具温度控制在100℃，保压时间：10s，冷却时间：15s，冷却成形；
S4，催化脱脂，在乙二酸浓度为0.0012mol/L的氮气气氛中，于125℃温度下，进行8h脱脂处理，得毛坯；
S5，热脱脂，将S4中完成催化脱脂的毛坯置于石墨真空炉中，以5℃/min的升温速率，升温至580℃，保温240min，热脱脂期间持续通入流量25L/min的氩气（纯度99.9%）进行保护；
S6，烧结，热脱脂完成后转入高真空金属烧结炉中，以8℃/min的升温速率升温至670℃，保温240min，自然冷却至室温，得半成品，对半成品进行表面打磨，平整度调整处理后，得成品多孔云母陶瓷件。
制备例6
制备例6与制备例5的区别在于：多孔云母陶瓷件是由70份的制备例4中表面改性氟金云母、30份的粘结剂通过近净成形工艺制备而成。
制备例7
制备例7与制备例5的区别在于：多孔云母陶瓷件是由60份的制备例3中表面改性氟金云母、40份的粘结剂通过近净成形工艺制备而成。
制备例8
制备例8与制备例5的区别在于：多孔云母陶瓷件是由80份的制备例3中表面改性氟金云母、20份的粘结剂通过近净成形工艺制备而成。
制备例9
制备例9与制备例5的区别在于：多孔云母陶瓷件是由85份的制备例3中表面改性氟金云母、15份的粘结剂通过近净成形工艺制备而成。
制备例10
有机硅树脂是由45%的KR-242A硅树脂、5%的含氟硅氧烷、0.1%的二乙烯三胺、余量为甲醇制备而成。含氟硅氧烷是由全氟己基乙硫醇（CAS号：34451-26-8，分子式： C8H5F13S，分子量：380.17）、数均分子量为5000的FM-0721硅氧烷、偶氮二异丁腈制备而成。
有机硅树脂的制备，包括以下步骤：
步骤一，含氟硅氧烷的制备方法：19.01g的全氟己基乙硫醇、250g的FM-0721硅氧烷置于三颈烧瓶中，水浴加热至45℃，加入0.1g的偶氮二异丁腈，以240rpm进行搅拌，硫氢化反应2h，得含氟硅氧烷；
步骤二，将步骤一中制备的含氟硅氧烷与2560.1g的KR-242A硅树脂以160rpm混合搅拌3min后，升温至72℃，预反应150s；
步骤三，冰水降温至0-4℃之间，然后加入2555.0g的甲醇，以200rpm搅拌10min，加入5.12g的二乙烯三胺，以80rpm搅拌60s得有机硅树脂。
制备例11
低导热耐撕裂云母片主要是由制备例1中的合成氟金云母集料、轻质化填料、抗表面撕裂填料、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、稀释溶剂-甲醇、制备例10中的有机硅树脂制备而成。合成氟金云母集料、轻质化填料、抗表面撕裂填料的质量比为10：2：1。
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯的质量是合成氟金云母集料、轻质化填料、抗表面撕裂填料总质量的0.025倍。制备例10中的有机硅树脂的质量是合成氟金云母集料、轻质化填料、抗表面撕裂填料、机硅树脂总质量的0.3倍。稀释溶剂-甲醇的质量是合成氟金云母集料、轻质化填料、抗表面撕裂填料、机硅树脂、稀释溶剂-甲醇总质量的0.5倍。
轻质化填料是由二氧化硅中空微球、氧化铝中空微球和橡胶中空微球构成。二氧化硅中空微10th%粒径分布（体积比）15微米，50th%粒径分布（体积比）38微米，90th%粒径分布（体积比）75微米，最大粒径分布（体积比）85微米，密度0.38g/cm3，3M中空玻璃微珠VS5500。
氧化铝中空微球粒度48-74微米，密度0.462g/cm3，自制。氧化铝中空微球的制备方法，包括以下步骤：步骤1，配制10g/L聚乙烯醇去离子水溶液：将10g聚乙烯醇加入1000mL的去离子水中，进行超声搅拌，直至完全溶解，超声搅拌的频率为2kHz，得到分散醇液；
步骤2，称量4g的聚乳酸粉末和0.3g的二氨基二苯基甲烷，将4g聚乳酸粉末和0.3g二氨基二苯基甲烷加入到步骤1中制备的分散液中，然后进行30min的微波反应，微波反应的功率为200W，温度为190℃，微波反应结束后加入模具中，快速降温得到高分子球形颗粒；
步骤3，称量5g碳酸铝铵和3g聚乙烯吡咯烷酮，将5g碳酸铝铵和3g聚乙烯吡咯烷酮加入100mL的无水乙醇中，以2000r/min转速搅拌均匀，得表面涂覆液，然后将所得表面涂覆液通过喷涂法均匀涂覆在步骤2中制备的高分子球形颗粒表面，涂覆量为30g/cm2，得到无机-有机球形颗粒，再将所得无机-有机球形颗粒放入反应釜中，于温度为70℃，压力为3MPa下，加热加压处理3.0h，得到固化球形颗粒；
步骤4，将固化球形颗粒放入甲醇反应液中，于微电解的电流强度为20mA/cm2，电压为20V，温度为40℃下，进行3h的微电流电解反应，反应结束后取出清洗、烘干，得到中空型氧化铝微球；
步骤5，所制备的中空型氧化铝微球采用200-300目的筛分网进行筛分，得到200-300目的中空型氧化铝微球，密度为0.462g/cm3。
聚氨酯中空微球的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称量25g聚四亚甲基醚二醇在110℃下抽真空干燥脱水2.5h，降温至50℃后投入反应容器中，再加入12g异佛尔酮二异氰酸酯、0.01g辛酸亚锡催化剂和1.9g扩链剂2，2-二羟甲基丙酸，控制温度在85℃反应2h，用二正丁胺法测定剩余异氰酸酯量，当-NCO基团的剩余含量达到理论上剩余量的92-98％时，加热反应即可停止，制得聚氨酯预聚体；
步骤二，称量30g上述制得的聚氨酯预聚体和30g乙酸乙酯混合均匀，加入100mL质量浓度为1.0％十六烷基溴化吡啶水溶液中搅拌混合，然后在冰水浴下使用均质乳化机以16000rpm转速均质乳化5min，制得稳定的细乳液；
步骤三，将制得的细乳液加入到装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧瓶中，开启电动搅拌并通氮气30min，打开水浴加热快速升温至预设聚合温度65℃，再向细乳液中加入0.5g交联剂氨水溶液，而后恒温反应8h后，降温至室温，烘干得到聚氨酯中空微球，聚氨酯中空微球形貌规整，中空结构明显，平均粒径在550nm左右，壳层壁厚在40nm左右。
二氧化硅中空微球、氧化铝中空微球和橡胶中空微球的质量比为8:2:2。
抗表面撕裂填料为表面改性芳香族聚酰胺纤维丝，纤度3.0D，长度为0.2mm。表面改性芳香族聚酰胺纤维丝包括凯夫拉纤维丝和包覆于凯夫拉纤维丝外壁的导电定向涂层。
导电定向涂层由以下质量百分比的原料制备：24%的水性聚氨酯、2.5%的德固赛非离子型润湿分散剂BREAK-THRU DA 646、1%的Foamaster MO 2190消泡剂、4%的有机硅类基材润湿剂、2%的丙二醇苯醚、1%的万特VANTEX-T、去离子水55.5%、5.71%的合成氟金云母（200-300目筛分）、2.86%的石墨烯、1.14%的氧化锆和0.29%的三氧化二钇。氧化锆的制备方法：5.0L的10%的氢氧化钠溶液加入搅拌研磨一体机中，再逐步将200g氯氧化锆（阿拉丁）加入到搅拌研磨一体机中的氢氧化钠溶液中，温度控制在4℃，以60rpm搅拌、研磨60min，清洗出混合物后静置沉淀2h，用乙醇进行清洗、过滤，于30℃下烘干得半成品，将半成品置于行星球磨机中，以100rpm球磨40min，得氧化锆粉料，将所得氧化锆粉料置于1050℃±5℃下进行煅烧2h，自然冷却得t相氧化锆。
表面改性芳香族聚酰胺纤维丝的制备方法，包括以下步骤：
S1，将采购的3.0D凯夫拉纤维丝置于5%的乙醇水溶液中，进行250s的超声波处理，超声频率48KHz，完成超声波处理后除去了凯夫拉纤维丝表面的杂质，对凯夫拉纤维丝用去离子水进行两次洗涤，于40℃下烘干备用；
S2，对S1中的凯夫拉纤维丝进行等离子表面处理，处理温度为4℃，气体介质为氧气，处理时间控制在15min；
S3，配制导电定向涂料，称量2.4kg的水性聚氨酯置于反应釜中，于120rpm搅拌速度下加入5.05kg的去离子水、0.25kg的德固赛非离子型润湿分散剂BREAK-THRU DA 646、0.2kg的丙二醇苯醚、0.1kg的万特VANTEX-T、0.05kg的Foamaster MO 2190消泡剂，搅拌2min，加入571g的粒度小于1000目的氟金云母、286g的粒度小于1200目的石墨烯、114g的制备例1中的氧化锆、29g的粒度小于1000目的三氧化二钇粉料和0.05kg的Foamaster MO2190消泡剂，以320rpm搅拌混合10min，得导电定向涂料；
S4，将S3中制备的导电定向涂料喷涂于S2中的凯夫拉纤维丝的外壁，送入烘箱中，于65℃下固化得半成品；
S5，将S4中获得的半成品进行裁切，裁切为长度为0.2±0.02mm，得成品表面改性芳香族聚酰胺纤维丝。
低导热耐撕裂云母片的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，表面改性芳香族聚酰胺纤维丝的制备，参见上述表面改性芳香族聚酰胺纤维丝的制备方法；
合成氟金云母集料、轻质化填料、抗表面撕裂填料分别采用异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯进行表面改性处理：称量1000g的制备例1中合成氟金云母集料、133.33g的二氧化硅中空微球、33.33g氧化铝中空微球和33.34g的橡胶中空微球、100g的表面改性芳香族聚酰胺纤维丝，置于高速分散釜中，以150rpm搅拌混合5min，加入2000mL的去离子水（带有32.5g的异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯），以80rpm搅拌混合30min，沥干，备用；
有机硅树脂的配置，参见制备例10中的有机硅树脂制备方法；
步骤二，经过表面改性处理的合成氟金云母集料、二氧化硅中空微球、氧化铝中空微球、橡胶中空微球、表面改性芳香族聚酰胺纤维丝加入不锈钢桶中，采用高速分散机以120rpm搅拌10min，混合均匀后加入229.42g的制备例10中的有机硅树脂和1529.42g的稀释溶剂-甲醇，以120rpm搅拌10min，得云母浆料；
步骤三，云母绝缘制品浆料注入陶瓷模具中，陶瓷模具置于平行板电容器的两块极板之间，平行板电容器的电压控制在36V，平行板电容器的间距为25cm，平行板电容器的电的电场方向与模具的高度方向为同向，陶瓷模具上表面到上极板表面的距离等于陶瓷模具下表面到下极板表面的距离，陶瓷模具放置在平行板电容器的两块极板之间的时间控制30min，使得表面改性芳香族聚酰胺纤维丝在电场作用下发生位移，表面改性芳香族聚酰胺纤维丝的轴向与云母绝缘制品的高度方向为同向，陶瓷模具放置在平行板电容器的两块极板之间时，将陶瓷模具温度加热至75℃，蒸发云母绝缘制品浆料中的甲醇，加热时间控制20min；
步骤四，取出陶瓷模具，四步热压成型法制得到云母绝缘制品：第一步热压成型中热压条件为压板温度为80℃，压力为0.25Mpa，持续时间为60s；第二步热压成型中热压条件为压板温度为135℃，压力为0.5Mpa，持续时间为100s，第三步热压成型中热压条件为压板温度为180℃，压力为0.8Mpa，持续时间为150s；第四步热压成型中热压条件为压板温度为120℃，压力为0.5Mpa，持续时间为60s，热处理，先以1.5℃/min的升温速率加热至55℃，保温4min，以1.2℃/min的升温速率加热至85±0.5℃，保温处理80min，自然冷却得厚度在1.5mm的成品低导热耐撕裂云母片。
制备例12
制备例12与制备例11的区别在于：合成氟金云母集料、轻质化填料、抗表面撕裂填料的质量比为10：4：1.2。
制备例13
制备例13与制备例11的区别在于：低导热耐撕裂云母片主要是由制备例2中的合成氟金云母集料、轻质化填料、抗表面撕裂填料、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、稀释溶剂-甲醇、制备例10中的有机硅树脂制备而成。
制备例14
制备例14与制备例11的区别在于：低导热耐撕裂云母片主要是由制备例1中的合成氟金云母集料、抗表面撕裂填料、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、稀释溶剂-甲醇、制备例10中的有机硅树脂制备而成。合成氟金云母、抗表面撕裂填料的质量比为6：1。
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯的质量是合成氟金云母、抗表面撕裂填料总质量的0.025倍。制备例10中的有机硅树脂的质量是合成氟金云母、抗表面撕裂填料、机硅树脂总质量的0.3倍。稀释溶剂-甲醇的质量是合成氟金云母、抗表面撕裂填料、机硅树脂、稀释溶剂-甲醇总质量的0.5倍。
制备例15
制备例15与制备例11的区别在于：轻质化填料仅为二氧化硅中空微球。
制备例16
制备例16与制备例11的区别在于：低导热耐撕裂云母片主要是由制备例1中的合成氟金云母集料、轻质化填料、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、稀释溶剂-甲醇、制备例10中的有机硅树脂制备而成。合成氟金云母、轻质化填料的质量比为5.5：1。
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯的质量是合成氟金云母、轻质化填料总质量的0.025倍。制备例10中的有机硅树脂的质量是合成氟金云母、轻质化填料、机硅树脂总质量的0.3倍。稀释溶剂-甲醇的质量是合成氟金云母、轻质化填料、机硅树脂、稀释溶剂-甲醇总质量的0.5倍。
制备例17
制备例17与制备例5的区别在于：多孔云母陶瓷件是由70份的表面改性氟金云母、30份的粘结剂通过近净成形工艺制备而成。表面改性氟金云母的粒度为150-200目，表面改性氟金云母的表面改性是通过制备例3中的化学镀铝工艺。
实施例
实施例1
为本申请公开的一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件，包括多孔云母陶瓷件和采用制备例10中的有机硅树脂热压成型于多孔云母陶瓷件朝向车前上盖内壁的一表面的低导热耐撕裂云母片。多孔云母陶瓷件与低导热耐撕裂云母片的厚度比为4：1。本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例11中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例5中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，低导热耐撕裂云母片参见制备例11，多孔云母陶瓷件的制备参见制备例5；
步骤二，制备例5中的多孔云母陶瓷件表面进行低温等离子处理，低温等离子处理的温度控制在0-4℃之间，处理气体为空气，处理时间30.0min；
制备例11中的低导热耐撕裂云母片表面进行低温等离子处理，低温等离子处理的温度控制在0-4℃，处理气体为空气，处理时间30.0min；
步骤三，步骤二中多孔云母陶瓷件进行低温等离子处理的表面刮涂制备例10中的有机硅树脂，有机硅树脂的用量是25g/m2，加热至80℃进行预固化，使得有机硅树脂呈凝胶态，然后将步骤二中的低导热耐撕裂云母片压合于呈凝胶态的有机硅树脂表面，得半成品；
步骤四，半成品进行四步热压成型，四步热压成型法制得到云母绝缘制品：第一步热压成型中热压条件为压板温度为100℃，压力为0.20Mpa，持续时间为80s；第二步热压成型中热压条件为压板温度为140℃，压力为0.4Mpa，持续时间为150s，第三步热压成型中热压条件为压板温度为180℃，压力为0.6Mpa，持续时间为250s；第四步热压成型中热压条件为压板温度为120℃，压力为0.4Mpa，持续时间为100s，自然冷却，得成品热失控防护云母结构件。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例11中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例6中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例11中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例7中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例11中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例8中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例12中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例6中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例12中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例7中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例12中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例8中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
实施例8
实施例8与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例13中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例6中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
实施例9
实施例9与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例13中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例7中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
实施例10
实施例10与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例13中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例8中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例14中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例9中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例15中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例9中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在：本实施中低导热耐撕裂云母片采用的是制备例16中的低导热耐撕裂云母片，厚度在1.5mm，裁切尺寸为400mm*300mm*1.5mm；多孔云母陶瓷件采用的是制备例9中的多孔云母陶瓷件，尺寸为400mm*300mm*6.0mm。
对比例4
对比例4为厚度为8mm的云母板，云母板的尺寸400mm*300mm*6.0mm。云母板是采用氟金云母纸和KR-242A硅树脂热压制备而成。
性能检测试验
检测方法/试验方法
1、弯曲强度测试：GB/T 5019.2-2009云母制品试验方法，第11条“弯曲强度和弯曲弹性模量” 对制备例10-16中的低导热耐撕裂云母片和制备例5-9、17中的多孔云母陶瓷件进行测试，试样裁切后的规格：宽度约25mm，试验跨距16mm，试验速度50mm/min，压头半径5mm。
2、电气强度测试：GB/T 5019.2-2009云母制品试验方法，第22条“电气强度”进行测试。试样厚度为0.40±0.01mm，采用Φ25mm/Φ75mm圆柱电极系统，快速升压方式（升压速度为1.0kV/s），在23℃±2℃的25#变压器油中进行，对制备例10-16中的低导热耐撕裂云母片和制备例5-9、17中的多孔云母陶瓷件进行电气强度测试。
3、胶含量测试：按照GB/T 5019.2-2009第8.4.5条“有机硅胶粘剂无补强的材料(不溶性胶粘剂)” 对制备例10-16中的低导热耐撕裂云母片进行胶含量测试。
4、导热系数测试：参照GB/T 10297-1998 《非金属固体材料导热系数的测定方法热线法》测定，对制备例10-16中的低导热耐撕裂云母片和制备例5-9、17中的多孔云母陶瓷件进行导热系数测定。
5、密度测试：GB/T 5019.2-2009云母制品试验方法，第6条“密度”对制备例10-16中的低导热耐撕裂云母片和制备例5-9中的多孔云母陶瓷件进行密度测定。
6、抗表面撕裂强度的测试：通过制备例10-16中的低导热耐撕裂云母片的制备方法分别制备20个同一规格的低导热耐撕裂云母片作为测试样，云母板的规格为400mm*300mm*1.5mm。用气枪吹干净测试样表面，将3M胶带（3M VHB 5608GF汽车双面胶带）粘贴在测试样表面，以恒定20.0N的作用力将3M胶带的离型纸揭开，观察各个试样表面撕裂情况。
破损率（%）=表面破损个数*100/测试总数
7、界面粘结稳定性测试
测试仪器：振动平台（多功能电磁全功能微电脑四度六度振动试验机试验台，上海一华仪器设备有限公司），振动幅度0-5cm。
测试对象：实施例1-10中的热失控防护云母结构件和对比例1-4中的热失控防护云母结构件。
测试所用材料：新能源汽车车前盖（铝合金材质）裁切尺寸500*400*1.2mm、实施例1-10中的热失控防护云母结构件和对比例1-4中的热失控防护云母结构件、3M泡棉胶带（3M5925 VHB双面胶，长期耐热129℃，短期耐热149℃）。
测试方法1：参考图1，3M泡棉胶10粘结于热失控防护云母结构件1的低导热耐撕裂云母片表面，3M泡棉胶带10揭开离型纸后粘结于新能源汽车车前盖2的内表面，然后将新能源汽车车前盖2螺栓固定在振动平台3的四个支柱30，支柱30过盈配合固定连接于振动平台3，调整振动平台3的振幅为5cm，测试24h，观察热失控防护云母结构件1的粘结情况并记录。振幅为5cm下再进行48h测试，观察热失控防护云母结构件1的粘结情况并记录。
测试方法2：参考图2，3M泡棉胶10粘结于热失控防护云母结构件1的低导热耐撕裂云母片表面，热失控防护云母结构件1的多孔云母陶瓷件表面中心粘结有10N不锈钢圆盘4，3M泡棉胶带10揭开离型纸后粘结于新能源汽车车前盖2的内表面，然后将新能源汽车车前盖2螺栓固定在振动平台3的四个支柱30，支柱30过盈配合固定连接于振动平台3，调整振动平台3的振幅为5cm，测试24h，观察热失控防护云母结构件1的粘结情况并记录。振幅为5cm下再进行48h测试，观察热失控防护云母结构件1的粘结情况并记录。
测试方法3：参考图3，3M泡棉胶10粘结于热失控防护云母结构件1的低导热耐撕裂云母片表面，热失控防护云母结构件1的多孔云母陶瓷件表面中心粘结有30N不锈钢圆盘5，3M泡棉胶带10揭开离型纸后粘结于新能源汽车车前盖2的内表面，然后将新能源汽车车前盖2螺栓固定在振动平台3的四个支柱30，支柱30过盈配合固定连接于振动平台3，调整振动平台3的振幅为5cm，测试24h，观察热失控防护云母结构件1的粘结情况并记录。振幅为5cm下再进行48h测试，观察热失控防护云母结构件1的粘结情况并记录。
数据分析
表1是制备例5-9、17中多孔云母陶瓷件的测试参数
| 密度g/cm<sup>3</sup> | 导热系数（25℃W/m*K） | 弯曲强度（MPa） | 电气强度（kv/mm） | |
| 制备例5 | 1.88 | 0.20 | 9.4 | 24.7 |
| 制备例6 | 1.91 | 0.21 | 9.7 | 25.3 |
| 制备例7 | 1.64 | 0.17 | 8.7 | 27.7 |
| 制备例8 | 2.16 | 0.23 | 12.4 | 23.4 |
| 制备例9 | 2.29 | 0.25 | 14.0 | 22.1 |
| 制备例17 | 1.93 | 0.26 | 6.4 | 20.7 |
表2是制备例11-16中低导热耐撕裂云母片的测试参数
| 密度g/cm<sup>3</sup> | 胶含量% | 导热系数（25℃W/m*K） | 弯曲强MPa | 电气强度kv/mm | |
| 制备例11 | 2.03 | 14.9 | 0.063 | 232 | 32.7 |
| 制备例12 | 1.88 | 15.0 | 0.043 | 217 | 34.2 |
| 制备例13 | 2.04 | 15.0 | 0.066 | 241 | 31.9 |
| 制备例14 | 2.32 | 14.8 | 0.182 | 279 | 26.5 |
| 制备例15 | 2.06 | 14.9 | 0.067 | 203 | 33.2 |
| 制备例16 | 2.12 | 14.9 | 0.076 | 215 | 33.3 |
表3是制备例11-16中低导热耐撕裂云母片的抗撕裂测试结果
| 测试数量/个 | 表面破碎数量/个 | 破损率/% | |
| 制备例11 | 20 | 0 | 0 |
| 制备例12 | 20 | 0 | 0 |
| 制备例13 | 20 | 0 | 0 |
| 制备例14 | 20 | 0 | 0 |
| 制备例15 | 20 | 0 | 0 |
| 制备例16 | 20 | 2 | 10% |
表4是实施例1-10和对比例1-4的界面粘结稳定性测试参数
结合制备例5-9、17并结合表1可以看出，制备例5-6中多孔云母陶瓷件的密度、导热系数、弯曲强度、电气强度优于制备例17中的多孔云母陶瓷件的密度、导热系数、弯曲强度和电气强度，因此，采用制备例3-4中的表面改性氟金云母所制备的多孔云母陶瓷件综合性能更好。
结合制备例5-9、17并结合表1可以看出，制备例5中多孔云母陶瓷件的密度、导热系数、弯曲强度与制备例6中的多孔云母陶瓷件的密度、导热系数、弯曲强度相接近，且制备例6中多孔云母陶瓷件的电气强度稍微优于制备例5中多孔云母陶瓷件的电气强度，因此，采用制备例4中的表面改性氟金云母所制备的多孔云母陶瓷件综合性能更具优势。
结合制备例5-9、17并结合表1可以看出，制备例7中多孔云母陶瓷件的密度、导热系数低于制备例5中多孔云母陶瓷件的密度、导热系数，但制备例7中多孔云母陶瓷件的弯曲强度稍小于制备例5中多孔云母陶瓷件的弯曲强度，制备例7中多孔云母陶瓷件的电气强度优于制备例5中多孔云母陶瓷件的电气强度，因此，多孔云母陶瓷件是由60份的制备例3中表面改性氟金云母、40份的粘结剂通过近净成形工艺制备而成，虽弯曲强度有所降低，但是更为轻薄且绝缘隔热保温性能更好。
结合制备例5-9并结合表1可以看出，制备例5-7中的多孔云母陶瓷件的密度、导热系数、弯曲强度和电气强度的综合性能优于制备例8-9、17中的多孔云母陶瓷件的密度、导热系数、弯曲强度和电气强度的综合性能，因此，多孔云母陶瓷件由60-70份的表面改性氟金云母、30-40份的粘结剂制备而成，具有轻质、绝缘隔热保温性能良好且兼具一定的抗弯曲强度。
结合制备例11-16中低导热耐撕裂云母片并结合表2-3可以看出，制备例11中低导热耐撕裂云母片的密度、导热系数小于制备例16中低导热耐撕裂云母片的密度、导热系数，制备例11中低导热耐撕裂云母片的弯曲强度优于制备例16中低导热耐撕裂云母片的弯曲强度，制备例11中低导热耐撕裂云母片的电气强度稍差于制备例16中低导热耐撕裂云母片的电气强度。此外，从表3可以看出制备例11中低导热耐撕裂云母片的表面抗撕裂性能优于制备例16中低导热耐撕裂云母片的表面抗撕裂性能，因此，低导热耐撕裂云母片采用合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料、有机硅树脂制备而成，具有表面抗撕裂性能好、力学强度较好、绝缘安全性较好、阻燃隔热性能良好的优点。
结合制备例11-16中低导热耐撕裂云母片并结合表2可以看出，制备例12中低导热耐撕裂云母片的密度、导热系数小于制备例11中低导热耐撕裂云母片的密度、导热系数，制备例12中低导热耐撕裂云母片的弯曲强度稍差于制备例11中低导热耐撕裂云母片的弯曲强度，制备例12中低导热耐撕裂云母片的电气强度稍优于制备例11中低导热耐撕裂云母片的电气强度，因此，合成氟金云母集料、轻质化填料、抗表面撕裂填料的质量比为10：4：1.2制备的低导热耐撕裂云母片综合性能更好。
结合制备例11-16中低导热耐撕裂云母片并结合表2可以看出，制备例11中低导热耐撕裂云母片的密度、导热系数小于制备例14中低导热耐撕裂云母片的密度、导热系数，制备例11中低导热耐撕裂云母片的弯曲强度低于制备例14中低导热耐撕裂云母片的弯曲强度，制备例11中低导热耐撕裂云母片的电气强度优于制备例14中低导热耐撕裂云母片的电气强度，因此，轻质化填料的添加虽然会使得弯曲强度有所下降，但是弯曲强度依旧大于200 Mpa，同时可改善低导热耐撕裂云母片的轻质化性能、隔热性能、绝缘安全性能。
结合制备例11-16中低导热耐撕裂云母片并结合表2可以看出，制备例11中低导热耐撕裂云母片的密度、导热系数接近于制备例15中低导热耐撕裂云母片的密度、导热系数，制备例11中低导热耐撕裂云母片的电气强度稍低于制备例15中低导热耐撕裂云母片的电气强度，但制备例11中低导热耐撕裂云母片的弯曲强度优于制备例15中低导热耐撕裂云母片的弯曲强度，因此，轻质化填料是由二氧化硅中空微球、氧化铝中空微球和橡胶中空微球构成，可改善低导热耐撕裂云母片的力学性能，综合性能更具优势。
结合实施例1-10和对比例1-3并结合表4可以看出，实施例1-10界面粘结稳定性测试过程中均未发生脱胶现象，因此，本申请与泡沫胶的界面结合力较强，不易出现“脱胶”的现象，从而提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。
结合实施例1-10和对比例1-3并结合表4可以看出，实施例1界面粘结稳定性测试过程中均未发生脱胶现象，而对比例1在负载30N，振动72h后出现了3M泡棉胶带与低导热耐撕裂云母片的界面局部出现空隙现象，因此，轻质化填料的添加使得本申请整体质量减轻，界面粘结稳定性良好，提升了新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。
结合实施例1-10和对比例1-3并结合表4可以看出，实施例1界面粘结稳定性测试过程中均未发生脱胶现象，而对比例3在负载10N，振动72h和负载30N，振动24h后出现了低导热耐撕裂云母片表面出现轻微撕裂现象，在负载30N，振动72h后出现了低导热耐撕裂云母片表面出现撕裂现象，因此，表面改性芳香族聚酰胺纤维丝的添加使得低导热耐撕裂云母片具有良好的表面抗撕裂性能，界面粘结稳定性良好，提升了新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。
结合实施例1-10和对比例1-3并结合表4可以看出，实施例1界面粘结稳定性测试过程中均未发生脱胶现象，而对比例4在负载10N，振动72h和负载30N，振动24h后出现了3M泡棉胶带与低导热耐撕裂云母片的界面局部出现空隙的现象，在负载30N，振动72h后出现了3M泡棉胶带与低导热耐撕裂云母片的界面边缘出现脱胶的现象，因此，本申请与泡沫胶的界面结合力较强，不易出现“脱胶”的现象，从而提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。
综上所述，本申请制备的成品热失控防护云母结构件与泡沫胶的界面结合力较强，不易出现“脱胶”现象和表面撕裂现象，提升新能源汽车整体热失控防护性能持久性和安全性。本申请采用低导热耐撕裂云母片复合多孔云母陶瓷件制备得到成品热失控防护云母结构件，赋予了本申请更优良且持久的热失控防护性能。本申请通过控制多孔云母陶瓷件与低导热耐撕裂云母片的厚度，实现了热失控防护云母结构件在同等质量下，具有更加良好的阻燃隔热保温性能的目的。本申请上、下表面皆可与泡棉胶带粘结，便于本申请加工使用的同时也便于本申请回收再利用，提升资源利用率，降低新能源汽车维修成本。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (3)
1.一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件，其特征在于：包括多孔云母陶瓷件，所述多孔云母陶瓷件朝向车前上盖内壁的一表面复合有低导热耐撕裂云母片；所述多孔云母陶瓷件与低导热耐撕裂云母片的厚度比为（2-4）：1；所述多孔云母陶瓷件主要是由以下重量份的原料制备而成：60-70份的表面改性氟金云母、30-40份的粘结剂；所述表面改性氟金云母包括氟金云母本体和通过镀膜工艺固定连接于氟金云母本体表面的金属粒子；所述金属粒子为铝、镁、锌、锑中的一种；所述氟金云母本体是由以下不同粒度的氟金云母原料混合而成：>300目的氟金云母、200-300目的氟金云母、150-200目的氟金云母、100-150目的氟金云母；所述>300目的氟金云母、200-300目的氟金云母、150-200目的氟金云母、100-150目的氟金云母的质量比为（3-8）：（5-10）：20：（1-5）；所述多孔云母陶瓷件是采用近净成形工艺制备而成；所述多孔云母陶瓷件的制备方法，包括以下步骤：
S1，表面改性氟金云母的制备；
S2，将S1中制备的氟金云母与粘结剂混炼造粒，得注射成型喂料；
S3，近净成形，将S2中所得注射成型喂料置于粉末注射成型机中，在80～120MPa注射压力和180～200℃的注射温度条件下，注射于模具中，模具温度控制在100-120℃，冷却成形；
S4，催化脱脂，在带有酸性气体的惰性气氛中，于120-140℃温度下，进行6-12h脱脂处理，得毛坯；
S5，热脱脂，将S4中完成催化脱脂的毛坯以5-8℃/min的升温速率，升温至500-600℃，保温150-240min，热脱脂期间持续通入流量15-25L/min的氩气进行保护；
S6，烧结，以5-8℃/min的升温速率，升温至660-700℃，保温180-240min，自然冷却至室温，表面平整度调整处理，得成品多孔云母陶瓷件；所述低导热耐撕裂云母片主要是由合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、稀释溶剂、有机硅树脂制备而成；所述合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料的质量比为10：（2-4）：（0.5-1.5）；所述异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯的质量是轻质化填料、抗表面撕裂填料总质量的0.01-0.05倍；所述有机硅树脂的质量是合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料、有机硅树脂总质量的0.2-0.3倍；所述稀释溶剂的质量是合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料、有机硅树脂、稀释溶剂总质量的0.45-0.55倍；所述轻质化填料的粒度控制在0.5-300微米，密度0.1-0.8g/cm3；所述轻质化填料包括无机系中空微球和有机系中空微球；所述无机系中空微球为氧化铝中空微球、二氧化硅中空微球、氧化锆中空微球、氧化镁中空微球中的一种或者多种组合；所述有机系中空微球为橡胶中空微球、聚氨酯中空微球、PMMA中空微球中的一种或者多种组合；所述轻质化填料是由二氧化硅中空微球、氧化铝中空微球和聚氨酯中空微球构成；所述二氧化硅中空微球、氧化铝中空微球和聚氨酯中空微球的质量比为8:2:（1-3）；所述抗表面撕裂填料为表面改性芳香族聚酰胺纤维丝；所述表面改性芳香族聚酰胺纤维丝纤度1.5-3.0D，长度为0.1-1.0mm；所述表面改性芳香族聚酰胺纤维丝包括凯夫拉纤维丝和包覆于凯夫拉纤维丝外壁的导电定向涂层；所述导电定向涂层主要是由水基聚氨酯、非离子型分散剂、填料制备而成；所述填料是由合成氟金云母、石墨烯、氧化锆和三氧化二钇组成；所述有机硅树脂是由以下质量百分比原料制备而成：40-45%的KR-242A硅树脂、5-10%的含氟硅氧烷、0.1-0.2%的二乙烯三胺、余量为甲醇；所述含氟硅氧烷是由带有端乙烯基的数均分子量为5000的FM-0721硅氧烷、全氟己基乙硫醇、偶氮二异丁腈制备而成；所述有机硅树脂的制备方法，包括以下步骤：步骤一，含氟硅氧烷的制备，将带有端乙烯基的数均分子量为5000的FM-0721硅氧烷、全氟己基乙硫醇混合均匀后，升温至40-60℃，加入偶氮二异丁腈，以200-300rpm进行搅拌，硫氢化反应1-2h，得含氟硅氧烷；步骤二，将步骤一中制备的含氟硅氧烷与KR-242A硅树脂混合均匀后，升温至65-80℃预反应100-150s；步骤三，降温至0-4℃后加入甲醇以100-200rpm搅拌5-30min，加入二乙烯三胺，搅拌混合均匀得有机硅树脂。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件，其特征在于：所述低导热耐撕裂云母片的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，原材料的准备：表面改性芳香族聚酰胺纤维丝的制备、合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料分别采用异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯进行表面改性处理、有机硅树脂的配置；
步骤二，经过表面改性处理的合成氟金云母、轻质化填料、抗表面撕裂填料混合均匀后加入有机硅树脂和甲醇，搅拌均匀后得云母浆料；
步骤三，云母浆料注入模具中，模具置于电容器的两块极板之间，电容器的电场方向与模具的高度方向为同向，放置时间为30-60min，放置过程中对模具进行加热除去云母浆料中的甲醇；
步骤四，取出模具，热压成型得低导热耐撕裂云母片。
3.一种权利要求1-2中任一项所述的新能源汽车用上盖热失控防护云母结构件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，低导热耐撕裂云母片和多孔云母陶瓷件的制备；
步骤二，多孔云母陶瓷件表面进行低温等离子处理，低导热耐撕裂云母片表面进行低温等离子处理，低温等离子处理的温度控制在0-4℃，功率75-100W，处理气体为氧气，处理时间5-10min；
步骤三，多孔云母陶瓷件进行低温等离子处理的表面刮涂有机硅树脂，有机硅树脂的用量是20-25g/m2，预固化使得有机硅树脂呈凝胶态，将低导热耐撕裂云母片压合于呈凝胶态的有机硅树脂表面，得半成品；
步骤四，半成品进行热压成型，得成品热失控防护云母结构件。
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