CN115847987B - 一种带有透波导热功能的膜材及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及透波导热薄膜制备技术领域，具体公开了一种带有透波导热功能的膜材及其制备工艺。本申请的带有透波导热功能的膜材，由上至下依次设置为导热层、金属层、透波层，透波层由透波浆料涂覆形成，透波浆料主要由如下原料制成：溶剂、粘结剂、交联剂、抗氧剂、透波剂、导热剂、防水剂，透波剂为纤锌矿型氮化硼、聚苯硫醚、芳纶纸蜂窝中的至少两种；制备工艺，包括如下步骤：将溶剂、粘结剂、交联剂、抗氧剂、透波剂、导热剂、防水剂混合均匀，即得透波浆料；将导热层与金属层压制复合，得到复合层；将透波浆料涂覆在复合层的金属层上，形成透波层；对薄层进行干燥，即得。本申请制得的薄膜导热性能以及透波性能较佳。
Description
技术领域
本申请涉及透波导热薄膜制备技术领域，更具体地说，它涉及一种带有透波导热功能的膜材及其制备工艺。
背景技术
随着航空航天技术的发展,各种飞行器在向着高速度、长时间飞行的方向发展。飞行器的透波罩或窗口会受到苛刻的气动加热,并且承受高温的时间会变得更长，从而影响飞行器的使用。
目前，为了便于将透波罩表面的热量快速导出，通常在透波罩表面粘附一层导热的薄膜或者垫片，从而延长飞行器的使用时间。
在飞行器的透波罩表面粘附导热薄膜或者垫片，导热薄膜中通常通过加入导热填料，诸如石墨等，导热填料的加入可能屏蔽掉一些信号，降低飞行器的通讯能力。
发明内容
为了使得薄膜具有较佳的导热性和透波性，本申请提供一种带有透波导热功能的膜材及其制备工艺。
第一方面，本申请提供一种带有透波导热功能的复合薄膜，采用如下的技术方案：一种带有透波导热功能的复合薄膜，由上至下依次设置为导热层、金属层、透波层，所述透波层由透波浆料涂覆形成，所述透波浆料主要由如下重量份数的原料制成：溶剂50-80份、粘结剂10-20份、交联剂1-2份、抗氧剂1-2份、透波剂20-30份、导热剂5-10份、防水剂2-3份，所述透波剂为纤锌矿型氮化硼、聚苯硫醚、芳纶纸蜂窝中的至少两种，所述导热剂由高硅氧玻璃纤维、四针状氧化锌晶须、可膨胀石墨按质量比(2-3):(5-8):(2-3)组成。
优选的，所述金属层为金属铝箔。
优选的，所述导热层由热辐射层和热传导层组成，所述热辐射层由碳纳米管分散液涂覆形成，所述热传导层为柔性石墨纸。
优选的，所述热辐射层的厚度为5-10μm。
优选的，所述热传导层的厚度为15-25μm。
优选的，所述碳纳米管分散液的固含量为15％。
优选的，复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管分散液涂覆在热传导层，形成导热层，将热传导层远离热辐射层的一面与金属层通过轧制复合在一起。其中，碳纳米管分散液的干燥温度为50-70℃。
通过采用上述技术方案，本申请通过加入防水剂、导热剂、透波剂，防水剂、导热剂、透波剂相互配合，导热剂的加入便于赋予透波层一定的导热性，便于电子器件散热，透波剂与导热剂交错排布，从而提高透波层的透波性，提高信号传输的质量，防水剂的加入便于提高透波剂的防水性，从而保持透波剂较佳的介电常数和介电损耗，透波剂中的纤锌矿型氮化硼的介电常数较低，介电损耗较小，且氮化硼的硬度较高，形状不规则，便于提高与透波浆料各组分之间的接触面积，芳纶纸蜂窝具有低的介电常数和介电损耗，同时具有优良的耐腐蚀性和耐环境性；聚苯硫醚介电性能较低，电磁波透过时，能耗较小，透过率较高；导热剂的三种组分相互配合，从而在透波层中形成导热链以及网络的致密性以及连续性较佳；可膨胀石墨粒径相对较大，且具有层间结构，在透波层中相互接触的概率更大，更易形成紧密、连续的导热网络。
优选的，所述透波剂与导热剂的质量比为(25-28):(6-8)。
通过采用上述技术方案，对导热剂以及透波剂两种原料的组分进行调整，使得两种原料的组分配比达到最佳，透波剂与导热剂相互配合，协同作用，以便提高透波层的导热性，透波剂的加入便于进一步提高透波层的透波率，进而提高薄膜的透波率，提高信号传输效率。
优选的，所述透波剂由纤锌矿型氮化硼、聚苯硫醚、芳纶纸蜂窝按质量比(5-8):(3-4):(1-2)组成。
通过采用上述技术方案，透波剂由纤锌矿型氮化硼、聚苯硫醚、芳纶纸蜂窝三种组分复配得到，对这三种组分的配比进行调整，从而使得三种组分的配比达到最佳，进而更好的提高制得的薄膜的透波性能，提高信号传输的稳定性。
优选的，所述纤锌矿型氮化硼为改性纤锌矿型氮化硼，所述改性纤锌矿型氮化硼的制备方法，包括如下步骤：将氧化铝与导热胶混合，得到混合物，将混合物与纤锌矿型氮化硼混合，即得；其中，导热胶由丙烯酸胶、碳化硅按质量比(5-10):(1-2)组成。
通过采用上述技术方案，对纤锌矿型氮化硼进行改性，将纤锌矿型氮化硼包裹在氧化铝的表面，多个纤锌矿型氮化硼颗粒在氧化铝表面形成致密的透波膜，将改性纤锌矿型氮化硼加入到透波层中，纤锌矿型氮化硼内部的氧化铝导热性能好，外层的氮化硼透波性能好，进而提高透波层的导热性能和透波性能。
优选的，所述纤锌矿型氮化硼的粒径为1-5um，所述氧化铝的粒径为30-40um。
通过采用上述技术方案，对纤锌矿型氮化硼以及氧化铝的粒径进行调整，便于氧化铝外层更好的包裹导热胶，随后，在氧化铝外层粘附若干纤锌矿型氮化硼的颗粒，进而在氧化铝外层形成一个透波膜，同时，提高氧化铝与纤锌矿型氮化硼之间的接触面积，进而提高透波膜的密实度和稳定性。
优选的，所述可膨胀石墨的粒径级配为10-15um占比20-25％，15-25um占比30-45％，25-30um占比25-30％，30-90um占比15-20％。
通过采用上述技术方案，对可膨胀石墨的粒径进行调整，大粒径与小粒径颗粒的混杂使得填料颗粒间能够形成致密的有效堆积，从而降低基体中的孔隙率，使得热流能够更有效地传递，体系呈现更高的导热性能。同时，颗粒与纤维的混杂堆积，构成更多的网络结点，由于二者的协同作用，纤维状的填料对导热通路的形成贡献大于颗粒，进而提高透波层的导热效果。
优选的，所述高硅氧玻璃纤维为改性高硅氧玻璃纤维，所述改性高硅氧玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：将高硅氧玻璃纤维与丙烯酸乳液混合，随后加入球形氮化硼，即得。
优选的，所述高硅氧玻璃纤维与球形氮化硼的质量比为(3-5):(7-8)。
通过采用上述技术方案，在高硅氧玻璃纤维外层粘附球形氮化硼，一方面便于提高高硅氧玻璃纤维的直径，减少相邻高硅氧玻璃纤维之间的孔隙，同时球形氮化硼在高硅氧玻璃纤维外壁形成不平整的表层，便于提高高硅氧玻璃纤维的粗糙度，进而提高高硅氧玻璃纤维与透波浆料其他原料之间的接触面积，进而提高透波层各组分之间的连接强度，进而提高薄膜的透波导热作用。
优选的，所述高硅氧玻璃纤维的长径比为(3-5):1，高硅氧玻璃纤维的直径为5-10μm。
通过采用上述技术方案，纤维的长径比较小，且纤维的直径相对较大，纤维形成类圆柱体形态，纤维贯通透波层，大部分的热流由于导热天联的高热导率直接通过填料本身，从而提高透波层的导热性。
优选的，所述芳纶纸蜂窝为改性芳纶纸蜂窝，所述改性芳纶纸蜂窝的制备方法，包括如下步骤：将石墨与导热胶混合，得到复合物一，将复合物一与芳纶纸蜂窝混合，得到复合物二，将复合物二浸渍在丙烯酸乳液中，混合取出，即得。
第二方面，本申请提供一种带有透波导热功能的膜材的制备工艺，采用如下的技术方案：
一种带有透波导热功能的膜材的制备工艺，包括如下步骤：
(1)透波浆料的制备：将溶剂、粘结剂、交联剂、抗氧剂、透波剂、导热剂、防水剂混合均匀，即得透波浆料；
(2)复合层的制备：将导热层与金属层压制复合，得到复合层；
(3)透波层制备：将步骤(1)制得的透波浆料涂覆在复合层的金属层上，形成透波层；(4)薄膜制备：对步骤(3)制得的薄层进行干燥，即得。
优选的，所述步骤(3)中的透波浆料的刷涂厚度为20-30μm。
优选的，所述步骤(3)中透波浆料涂覆采用涂布设备，利用涂布工艺。
优选的，所述步骤(4)干燥采用烘箱干燥，干燥温度为90-100℃，
通过采用上述技术方案，本申请的薄膜制备工艺简单，制得的薄膜为多层结构，且设置有透波层，透波层原料简单易得，制得的透波层透波性以及导热性较佳，同时，提高了薄膜的透波性，提高了信号的传输稳定性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请的带有透波导热功能的膜材，通过设置透波层，同时，透波层由透波浆料涂覆而成，透波浆料中的导热剂以及透波剂相互配合，便于使得薄膜具有导热性能和透波性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的金属层为金属铝箔。
本申请的导热层由热辐射层和热传导层组成，所述热辐射层由碳纳米管分散液涂覆形成，所述热传导层为柔性石墨纸。热辐射层的厚度为5-10μm。热传导层的厚度为15-25μm。碳纳米管分散液的固含量为15％。
本申请的导热层的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管分散液涂覆在热传导层，形成导热层，将热传导层远离热辐射层的一面与金属层通过轧制复合在一起。其中，碳纳米管分散液的干燥温度为50-70℃。
本申请的四针状氧化锌晶须具有立体四针状三维结构，四针状氧化锌晶须的中心体直径为0.8～1.2μm，针状体长度为50～200μm，针状体根部直径为0.5～10μm。
透波浆料的制备例
制备例1
本制备例的透波浆料由如下重量的原料制成：溶剂50kg、粘结剂10kg、交联剂1kg、抗氧剂1kg、透波剂20kg、导热剂5kg、防水剂2kg，其中，溶剂为二甘醇单乙基醚，粘结剂为丙烯酸树脂，交联剂为过氧化二异丙苯，抗氧剂为二烷基二硫代氨基甲酸锌，透波剂由纤锌矿型氮化硼、聚苯硫醚按质量比1:1组成，纤锌矿型氮化硼的粒径为1-5um，导热剂由高硅氧玻璃纤维、四针状氧化锌晶须、可膨胀石墨按质量比2:5:2组成，防水剂为有机硅防水剂，有机硅防水剂为市售，可膨胀石墨的粒径为30um，高硅氧玻璃纤维的长径比为5:1，高硅氧玻璃纤维的直径为8μm，四针状氧化锌晶须具有立体四针状三维结构，四针状氧化锌晶须的中心体直径为1μm，针状体长度为60μm，针状体根部直径为2μm。
本制备例的透波浆料的制备方法，包括如下步骤：将溶剂、粘结剂、交联剂、抗氧剂、透波剂、导热剂、防水剂混合均匀，即得透波浆料。
制备例2-4
制备例2-4为原料各组分配比不同的透波浆料，每个制备例的透波浆料的制备例如表1所示，原料配比单位为kg。
表1制备例1-4透波浆料原料组分配比
制备例2-4与制备例1的不同之处在于：原料各组分的配比不同，其他与制备例1完全相同。
制备例2-4的透波浆料的制备方法与制备例1的完全相同。
制备例5
本制备例与制备例1的不同之处在于：导热剂由高硅氧玻璃纤维、四针状氧化锌晶须、可膨胀石墨按质量比3:8:3组成，其他与制备例1完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法与制备例1完全相同。
制备例6
本制备例与制备例4的不同之处在于：透波剂由纤锌矿型氮化硼、磷酸铬铝、芳纶纸蜂窝按质量比5:3:1组成，芳纶纸蜂窝为改性芳纶纸蜂窝，改性芳纶纸蜂窝的制备方法，包括如下步骤：将石墨与导热胶混合，得到复合物一，将复合物一与芳纶纸蜂窝混合，得到复合物二，将复合物二浸渍在丙烯酸乳液中，混合取出，即得,石墨与芳纶纸蜂窝的质量比为5:1。其他与制备例4完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法与制备例4完全相同。
制备例7
本制备例与制备例4的不同之处在于：透波剂由纤锌矿型氮化硼、磷酸铬铝、芳纶纸蜂窝按质量比8:4:2组成，芳纶纸蜂窝为改性芳纶纸蜂窝，改性芳纶纸蜂窝的制备方法，包括如下步骤：将石墨与导热胶混合，得到复合物一，将复合物一与芳纶纸蜂窝混合，得到复合物二，将复合物二浸渍在丙烯酸乳液中，混合取出，即得,石墨与芳纶纸蜂窝的质量比为5:1。其他与制备例4完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法与制备例4完全相同。
制备例8
本制备例与制备例7的不同之处在于：纤锌矿型氮化硼为改性纤锌矿型氮化硼，改性纤锌矿型氮化硼的制备方法，包括如下步骤：将氧化铝与导热胶混合，得到混合物，将混合物与纤锌矿型氮化硼混合，即得；其中，导热胶由丙烯酸胶、碳化硅按质量比5:1组成。氧化铝与纤锌矿型氮化硼的质量比为1:6。其他与制备例7完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法与制备例7完全相同。
制备例9
本制备例与制备例7的不同之处在于：可膨胀石墨的粒径级配为10-15um占比25％，15-25um占比30％，25-30um占比25％，30-90um占比20％。其他与制备例7完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法与制备例7完全相同。
制备例10
本制备例与制备例7的不同之处在于：高硅氧玻璃纤维为改性高硅氧玻璃纤维，改性高硅氧玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：将高硅氧玻璃纤维与丙烯酸乳液混合，随后加入球形氮化硼，即得。其中，高硅氧玻璃纤维与球形氮化硼的质量比为1:8。其他与制备例7完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法与制备例7完全相同。
制备例11
本制备例的透波浆料由如下重量的原料制成：溶剂50kg、粘结剂10kg、交联剂1kg、抗氧剂1kg、透波剂15kg、导热剂1kg、防水剂2kg，其他与制备例1完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法与制备例1完全相同。
制备例12
本制备例的透波浆料由如下重量的原料制成：溶剂50kg、粘结剂10kg、交联剂1kg、抗氧剂1kg、透波剂20kg、防水剂2kg，其他与制备例1完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法，包括如下步骤：将溶剂、粘结剂、交联剂、抗氧剂、透波剂混合均匀，即得透波浆料。
制备例13
本制备例的透波浆料由如下重量的原料制成：溶剂50kg、粘结剂10kg、交联剂1kg、抗氧剂1kg、导热剂5kg、防水剂2kg，其他与制备例1完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法，包括如下步骤：将溶剂、粘结剂、交联剂、抗氧剂、导热剂混合均匀，即得透波浆料。
制备例14
本制备例与制备例1的不同之处在于：透波剂为聚苯硫醚，其他与制备例1完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法与制备例1完全相同。
制备例15
本制备例与制备例1的不同之处在于：导热剂为四针状氧化锌晶须，其他与制备例1完全相同。
本制备例的透波浆料的制备方法与制备例1完全相同。
实施例
实施例1
本实施例的带有透波导热功能的膜材，由上至下依次设置为导热层、金属层、透波层，透波层由透波浆料涂覆形成，透波浆料由制备例1制得。金属层为金属铝箔，导热层由热辐射层和热传导层组成，热辐射层由碳纳米管分散液涂覆形成，热传导层为柔性石墨纸。热辐射层的厚度为5μm。热传导层的厚度为20μm。碳纳米管分散液的固含量为15％。其中，导热层的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管分散液涂覆在热传导层，形成导热层，将热传导层远离热辐射层的一面与金属层通过轧制复合在一起。其中，碳纳米管分散液的干燥温度为60℃。
本实施例的带有透波导热功能的膜材的制备工艺，包括如下步骤：
(1)透波浆料的制备：采用制备例1中的透波浆料的制备方法制备得到透波浆料；
(2)复合层的制备：将导热层与金属层压制复合，得到复合层；
(3)透波层制备：将步骤(1)制得的透波浆料采用涂布设备，利用涂布工艺涂覆在复合层的金属层上，形成透波层；透波层的厚度为20μm；
(4)薄膜制备：对步骤(3)制得的薄层采用烘箱进行干燥，干燥温度为90℃，即得。
实施例2-10
实施例2-10为采用不同制备例制得的透波浆料涂覆形成的透波层的带有透波导热功能的膜材，每个实施例的带有透波导热功能的膜材采用的透波层用的透波浆料如表2所示。
表2实施例1-10的带有透波导热功能的膜材采用的透波层的透波浆料
| 序号 | 透波浆料 |
| 实施例1 | 制备例1 |
| 实施例2 | 制备例2 |
| 实施例3 | 制备例3 |
| 实施例4 | 制备例4 |
| 实施例5 | 制备例5 |
| 实施例6 | 制备例6 |
| 实施例7 | 制备例7 |
| 实施例8 | 制备例8 |
| 实施例9 | 制备例9 |
| 实施例10 | 制备例10 |
实施例2-10与实施例1的不同之处在于：采用不同制备例制得的透波浆料形成透波层，其他与实施例1完全相同。
实施例2-10的带有透波导热功能的膜材的制备工艺与实施例1的不同之处在于：步骤(1)透波浆料的制备：采用相对应制备例中的透波浆料的制备方法制备得到透波浆料；其他与实施例1完全相同。
对比例
对比例1-5
对比例1-5为采用不同制备例制得的透波浆料形成透波层的带有透波导热功能的膜材，每个对比例的带有透波导热功能的膜材的透波层用的透波浆料的制备例如表3所示。
表3对比例1-5带有透波导热功能的膜材用透波浆料
| 序号 | 透波浆料 |
| 对比例1 | 制备例11 |
| 对比例2 | 制备例12 |
| 对比例3 | 制备例13 |
| 对比例4 | 制备例14 |
| 对比例5 | 制备例15 |
对比例1-5与实施例1的不同之处在于：采用不同制备例制得的透波浆料制得透波层，其他与实施例1完全相同。
对比例1-5的带有透波导热功能的膜材的制备工艺与实施例1完全相同。
检测方法
导热性能测试：取实施例1-10及对比例1-5制得的带有透波导热功能的膜材，以瞬态平面热源法导热系数测试仪测试膜材的热导率，检测结果如表4所示。
介电常数性能检测：取实施例1-10及对比例1-5制得的带有透波导热功能的膜材，依据GB/T 5594.4-2015《电子元器件结构陶瓷材料性能测试方法第4部分介电常数和介质损耗角》中的检测方法检测带有透波导热功能的膜材的介电常数，检测结果如表4所示。
表4实施例1-10及对比例1-5的带有透波导热功能的膜材性能测试
结合实施例1及对比例1，并结合表4可以看出，实施例1的薄膜的热导率大于对比例1的薄膜的热导率，实施例1的薄膜的介电常数小于对比例1的薄膜的介电常数，实施例1中的透波剂与导热剂相互配合，便于均衡薄膜的导热性和透波性，进而提高信号传输稳定性。
结合实施例1及对比例2-3，并结合表4可以看出，实施例1的薄膜的热导率大于对比例2的薄膜的热导率，但小于对比例3的薄膜的热导率，实施例1的薄膜的介电常数大于对比例2的薄膜的介电常数，小于对比例3的薄膜的介电常数，当缺少导热剂时，由于透波剂的原料问题，导致薄膜的热导率降低，从而散热不好，但同时，透波性增强，信号传输较佳；当缺少透波剂时，导热剂加入便于提高薄膜的散热性，但同时降低了信号传输的完整性，因而将导热剂、透波剂共同加入到透波浆料制得透波层的性能更佳。
结合实施例1及对比例4，并结合表4可以看出，实施例1的薄膜的介电常数小于对比例4的薄膜的介电常数，透波剂由纤锌矿型氮化硼、聚苯硫醚复配，纤锌矿型氮化硼、聚苯硫醚两种组分相互配合，便于提高薄膜的介电性能，进而提高信号传输的效果。
结合实施例1及对比例5，并结合表4可以看出，实施例1的薄膜的热导率大于对比例5的薄膜的热导率，实施例1中导热剂由高硅氧玻璃纤维、四针状氧化锌晶须、可膨胀石墨三种组分复配得到，三种组分相互配合，便于进一步提高薄膜的导热性，进而提高散热性能。
结合实施例1-5，并结合表4可以看出，对透波浆料各组分的配比进行调整，制得的薄膜的介电性能以及热导率变化较大，透波剂、导热剂的质量比对薄膜的性能影响较大。
结合实施例4、实施例6-7，并结合表4可以看出，实施例6-7的薄膜的热导率大于实施例4的薄膜的热导率，实施例6-7的薄膜的介电常数小于实施例4的薄膜的介电常数，透波剂由纤锌矿型氮化硼、磷酸铬铝、芳纶纸蜂窝三种组分复配得到，制得的透波层透波性能更佳，同时，导热性能较好。
结合实施例7-8，并结合表4可以看出，实施例8的薄膜的热导率由于实施例7的薄膜的热导率，实施例8将纤锌矿型氮化硼包裹在氧化铝的外层，并用导热胶进行粘附，进而提高纤锌矿型氮化硼的导热系数，提高薄膜的导热性。
结合实施例7、实施例9，并结合表4可以看出，实施例9的薄膜的热导率高于实施例7的薄膜的热导率，实施例9采用颗粒粒径大小不同的可膨胀石墨，进而提高透薄层的密实度，进而提高透波层的导热系数，进而提高薄膜的散热性。
结合实施例7、实施例10，并结合表4可以看出，实施例10的薄膜的介电常数小于实施例7的薄膜的介电常数，实施例10在高硅氧玻璃纤维外层包裹球形氮化硼，一方面减少相邻高硅氧玻璃纤维之间的间隙同时提高高硅氧玻璃纤维之间的连接强度，同时，赋予高硅氧玻璃纤维较佳的介电性能，进而提高薄膜的信号传输稳定性。
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 (7)
1.一种带有透波导热功能的膜材，其特征在于，由上至下依次设置为导热层、金属层、透波层，所述透波层由透波浆料涂覆形成，所述透波浆料主要由如下重量份数的原料制成：溶剂50-80份、粘结剂10-20份、交联剂1-2份、抗氧剂1-2份、透波剂20-30份、导热剂5-10份、防水剂2-3份，所述透波剂为纤锌矿型氮化硼、聚苯硫醚、芳纶纸蜂窝中的至少两种，所述导热剂由高硅氧玻璃纤维、四针状氧化锌晶须、可膨胀石墨按质量比(2-3):(5-8):(2-3)组成；
所述透波剂与导热剂的质量比为(25-28):(6-8)；
所述透波剂由纤锌矿型氮化硼、聚苯硫醚、芳纶纸蜂窝按质量比(5-8):(3-4):(1-2)组成。
2.根据权利要求1所述的一种带有透波导热功能的膜材，其特征在于：所述纤锌矿型氮化硼为改性纤锌矿型氮化硼，所述改性纤锌矿型氮化硼的制备方法，包括如下步骤：将氧化铝与导热胶混合，得到混合物，将混合物与纤锌矿型氮化硼混合，即得；其中，导热胶由丙烯酸胶、碳化硅按质量比(5-10):(1-2)组成。
3.根据权利要求2所述的一种带有透波导热功能的膜材，其特征在于：所述纤锌矿型氮化硼的粒径为1-5um，所述氧化铝的粒径为30-40um。
4.根据权利要求1所述的一种带有透波导热功能的膜材，其特征在于：所述可膨胀石墨的粒径级配为10-15um占比20-25％，15-25um占比30-45％，25-30um占比25-30％，30-90um占比15-20％。
5.根据权利要求1所述的一种带有透波导热功能的膜材，其特征在于：所述高硅氧玻璃纤维为改性高硅氧玻璃纤维，所述改性高硅氧玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：将高硅氧玻璃纤维与丙烯酸乳液混合，随后加入球形氮化硼，即得。
6.根据权利要求1所述的一种带有透波导热功能的膜材，其特征在于：所述高硅氧玻璃纤维的长径比为(3-5):1，高硅氧玻璃纤维的直径为5-10μm。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的带有透波导热功能的膜材的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤，
（1）透波浆料的制备：将溶剂、粘结剂、交联剂、抗氧剂、透波剂、导热剂、防水剂混合均匀，即得透波浆料；
（2）复合层的制备：将导热层与金属层压制复合，得到复合层；
（3）透波层制备：将步骤（1）制得的透波浆料涂覆在复合层的金属层上，形成透波层；
（4）薄膜制备：对步骤（3）制得的薄层进行干燥，即得。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102505458A (zh) * | 2011-11-07 | 2012-06-20 | 南京彤天科技实业有限责任公司 | 一种增强高硅氧玻璃纤维织物的涂层方法 |
| CN103951974A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-07-30 | 平顶山华邦工程塑料有限公司 | 一种抗静电导热尼龙复合材料及其制备方法 |
| CN104129984A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种金属表面非晶磷酸铝基耐高温透波陶瓷涂层的制备方法 |
| CN108165010A (zh) * | 2016-12-07 | 2018-06-15 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 一种高导热低介电聚苯硫醚复合材料及其制备方法 |
| CN108659675A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-10-16 | 中国海洋大学 | 一种石墨烯改性氮化硅的长效耐腐蚀透波涂层的制备方法 |
| CN110452418A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-11-15 | 桂林电子科技大学 | 一种核壳结构导热填料制备的高导热聚酰亚胺薄膜及其制备方法 |
| CN110746192A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | 中国科学院金属研究所 | 一种高导热率纯质多孔碳化硅材料及其制备方法和应用 |
| CN210900215U (zh) * | 2019-12-07 | 2020-06-30 | 苏州鑫澈电子有限公司 | 一种新型且导热能力的微波吸收材料片 |
| CN114395254A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-04-26 | 热领（上海）科技有限公司 | 高导热系数导热硅脂及其制备方法 |
| CN114836011A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-08-02 | 金发科技股份有限公司 | 一种低介电导热玻纤增强pbt材料及其应用 |
| WO2022193572A1 (zh) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | 佛山市晟鹏科技有限公司 | 氮化硼散热膜及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201601915A (zh) * | 2014-07-07 | 2016-01-16 | 聯茂電子股份有限公司 | 電磁波干擾遮蔽薄膜 |
-
2022
- 2022-12-02 CN CN202211536051.7A patent/CN115847987B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102505458A (zh) * | 2011-11-07 | 2012-06-20 | 南京彤天科技实业有限责任公司 | 一种增强高硅氧玻璃纤维织物的涂层方法 |
| CN103951974A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-07-30 | 平顶山华邦工程塑料有限公司 | 一种抗静电导热尼龙复合材料及其制备方法 |
| CN104129984A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种金属表面非晶磷酸铝基耐高温透波陶瓷涂层的制备方法 |
| CN108165010A (zh) * | 2016-12-07 | 2018-06-15 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 一种高导热低介电聚苯硫醚复合材料及其制备方法 |
| CN108659675A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-10-16 | 中国海洋大学 | 一种石墨烯改性氮化硅的长效耐腐蚀透波涂层的制备方法 |
| CN110746192A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | 中国科学院金属研究所 | 一种高导热率纯质多孔碳化硅材料及其制备方法和应用 |
| CN110452418A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-11-15 | 桂林电子科技大学 | 一种核壳结构导热填料制备的高导热聚酰亚胺薄膜及其制备方法 |
| CN210900215U (zh) * | 2019-12-07 | 2020-06-30 | 苏州鑫澈电子有限公司 | 一种新型且导热能力的微波吸收材料片 |
| WO2022193572A1 (zh) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | 佛山市晟鹏科技有限公司 | 氮化硼散热膜及其制备方法和应用 |
| CN114395254A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-04-26 | 热领（上海）科技有限公司 | 高导热系数导热硅脂及其制备方法 |
| CN114836011A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-08-02 | 金发科技股份有限公司 | 一种低介电导热玻纤增强pbt材料及其应用 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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