CN116113217B - 一种柔性导热离子液体相变凝胶材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种柔性导热离子液体相变凝胶材料及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116113217B
CN116113217B CN202310131930.XA CN202310131930A CN116113217B CN 116113217 B CN116113217 B CN 116113217B CN 202310131930 A CN202310131930 A CN 202310131930A CN 116113217 B CN116113217 B CN 116113217B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ionic liquid
ionic
liquid phase
liquid crystal
oligomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310131930.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN116113217A (zh
Inventor
乔骏鹏
林鹏程
陈颖
李颂韬
冯琪业
唐文广
陈建发
王豪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN202310131930.XA priority Critical patent/CN116113217B/zh
Publication of CN116113217A publication Critical patent/CN116113217A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116113217B publication Critical patent/CN116113217B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/066—Cooling mixtures; De-icing compositions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/20—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils
    • H01B3/24—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils containing halogen in the molecules, e.g. halogenated oils
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20327—Accessories for moving fluid, for connecting fluid conduits, for distributing fluid or for preventing leakage, e.g. pumps, tanks or manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20381—Thermal management, e.g. evaporation control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种柔性导热离子液体相变凝胶材料及其制备方法与应用，将离子液体相变材料和液晶离子齐聚物在高温条件下加热混合，获得熔体；对熔体实施挤出并施加直流电场进行定向，使熔体呈现均一取向，得到离子液体@液晶离子齐聚物；将无机纳米线通过静电吸附包裹在离子液体@液晶离子齐聚物的表面，然后再施加磁场定向，使表面的无机纳米线呈现均一取向，得到离子液体@液晶离子齐聚物@无机纳米线材料，即得。本发明以离子液体相变材料为主体，以液晶离子齐聚物对主体封装，以无机纳米线为导热通道，制备出的柔性导热相变凝胶材料具有柔性，不易泄露，相变焓值高，导热系数良好及稳定性好等优点，适用于5G电子器件的热管理。

Description

一种柔性导热离子液体相变凝胶材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及离子液体相变材料技术领域，具体涉及一种柔性导热离子液体相变凝胶材料及其制备方法与应用。
背景技术
离子液体相变材料是一种理想的热管理材料，具有储存和释放大量热量的能力，在相变过程中能够保持相对恒定的温度，具有良好的化学稳定性和循环稳定性，低腐蚀性，相变焓值高，这使得它成为电子器件热管理领域中适合蓄热控温的介质，在5G电子器件热管理中具有广泛的应用前景。但其导热系数低（一般为0.1-0.5 Wm-1K-1）、易泄露一直是限制其发展的两大瓶颈。在实际应用中，由于电子器件发热部位凹凸不平，直接加入固体离子液体相变材料不仅容易泄露，而且无法与其表面紧密贴合，空气热阻大，导热系数低。因此，如何提高离子液体相变材料的导热系数，防止泄露并与电子器件发热部位紧密贴合是其应用的关键。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种柔性导热离子液体相变凝胶材料的制备方法，该方法操作简单、成本较低。
本发明的目的之二是提供上述制备方法制得的柔性导热离子液体相变凝胶材料，具有柔性，不易泄露，导热系数高及稳定性好。
本发明的目的之三是提供上述柔性导热离子液体相变凝胶材料的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种柔性导热离子液体相变凝胶材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：称取80-95份离子液体相变材料、5-20份液晶离子齐聚物，在高于相变温度10℃的条件下加热搅拌直至离子液体相变材料和液晶离子齐聚物充分混匀为止，获得熔体；
步骤2：将步骤1制得的熔体实施挤出，在直流电场中对挤出熔体施加10V-90V直流电场，使熔体呈现均一的取向，获得离子液体/液晶离子齐聚物；
步骤3：称取9-32份无机纳米线导热填料，将无机纳米线导热填料加入步骤2制得的离子液体/液晶离子齐聚物中，采用静电使无机纳米线导热填料吸附包裹在离子液体/液晶离子齐聚物表面；
步骤4：在磁场中对离子液体/液晶离子齐聚物施加1T-5T磁场，使离子液体/液晶离子齐聚物表面的无机纳米线呈现均一的取向，得到离子液体/液晶离子齐聚物/无机纳米线材料，即柔性导热离子液体相变凝胶材料。
优选的，所述离子液体相变材料选自咪唑盐类、己内酰胺类、酯基咪唑类、四氟硼酸类离子液体一种。
更优选的，所述离子液体相变材料选自1-十六烷基-3-甲基咪唑溴代盐、1-十六烷基-2,3-二甲基咪唑溴代盐、1-癸基-3-甲基咪唑氯代盐、1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐、1,1-双己内酰胺甲烷氯代盐、1,1-双己内酰胺乙烷氯代盐、1,2-二甲基-3-酯基咪唑氯盐、1,2-二甲基-3-酯基咪唑溴盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的一种。
优选的，所述液晶离子齐聚物选自羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚、含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚、羧基化聚对苯二甲酸对苯二胺、含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二胺中一种或多种。
优选的，所述无机纳米线导热填料选自银纳米线、铜纳米线、碳化硅纳米线、二氧化钛纳米线中的一种或多种。
优选的，步骤3中，包裹的所述无机纳米线导热填料的厚度为0.1mm-1mm。
另一方面，本发明还提供由上述制备方法制得的柔性导热离子液体相变凝胶材料。
本发明的柔性导热离子液体相变凝胶材料具有柔性，不易泄露，相变温度范围为15-95℃，相变焓值高，导热系数高，可达3.1Wm-1K-1。
另一方面，本发明还提供上述柔性导热离子液体相变凝胶材料在电子器件的热管理系统中的应用。
本发明的柔性导热离子液体相变凝胶材料以离子液体相变材料为主体，用液晶离子齐聚物对主体封装，以无机纳米线导热填料作为导热通道，通过离子液体相变材料与液晶离子齐聚物之间的物理交联作用和液晶离子齐聚物与导热填料之间的Π-Π相互作用力实现制得。
与现有技术相比，本发明所选用的离子液体相变材料具有低腐蚀性，相变焓值高等优点，其相变温度范围为15-95℃，适用于5G电子器件的热管理；所选用的液晶离子齐聚物不仅对离子液体相变材料具有封装防泄露作用，而且赋予该材料柔性特征，电子器件表面凹凸不平，而该材料的柔性特征使其与电子器件紧密贴合，减小空气热阻；所选用的导热填料为无机纳米线，构成的一种导热通道，有效提高了离子液体相变材料的导热系数，加速了5G电子器件的热扩散，且具有电绝缘性。
附图说明
图1为本发明实施例中柔性导热离子液体相变凝胶材料的制备流程。
图2为实施例1制备的1-十六烷基-2,3-二甲基咪唑溴代盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚/银纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图3为实施例1制备的1-十六烷基-2,3-二甲基咪唑溴代盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚/银纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
图4为实施例2制备的1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚/铜纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图5为实施例2制备的1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚/铜纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
图6为实施例3制备的1,1-双己内酰胺甲烷氯代盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二胺/碳化硅纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图7为实施例3制备的1,1-双己内酰胺甲烷氯代盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二胺/碳化硅纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
图8为实施例4制备的1,1-双己内酰胺乙烷氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚/二氧化钛纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图9为实施例4制备的1,1-双己内酰胺乙烷氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚/二氧化钛纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
图10为实施例5制备的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚/铜纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图11为实施例5制备的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚/铜纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
图12为对比例1制备的1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图13为对比例1制备的1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
具体实施方式
为进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明进行详细的说明。本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
步骤1：分别称取9.1g离子液体相变材料（1-十六烷基-2,3-二甲基咪唑溴代盐）和0.9g液晶离子齐聚物（羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚），倒入试剂瓶中，在高于相变温度10℃的油浴锅中加热搅拌直至离子液体相变材料和液晶离子齐聚物充分混匀为止，获得熔体；
步骤2：将步骤1制得的熔体实施挤出，在直流电场中对挤出熔体施加60V直流电场，使熔体呈现均一的取向，获得离子液体/液晶离子齐聚物；
步骤3：称取3.2g银纳米线导热填料，将银纳米线加入步骤2制得的离子液体/液晶离子齐聚物中，采用静电使银纳米线吸附包裹在离子液体/液晶离子齐聚物表面，包裹的银纳米线厚度为1mm；
步骤4：在磁场中对离子液体/液晶离子齐聚物施加5T磁场，使离子液体/液晶离子齐聚物表面的银纳米线呈现均一的取向，得到离子液体/液晶离子齐聚物/无机纳米线材料，即为柔性导热离子液体相变凝胶材料。
图2为实施例1制备的1-十六烷基-2,3-二甲基咪唑溴代盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚/银纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图3为实施例1制备的1-十六烷基-2,3-二甲基咪唑溴代盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚/银纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
实施例2
步骤1：分别称取8.8g离子液体相变材料（1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐）和1.2g液晶离子齐聚物（含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚）倒入试剂瓶中，在高于相变温度10℃的油浴锅中加热搅拌直至离子液体相变材料和液晶离子齐聚物充分混匀为止，获得熔体；
步骤2：将步骤1制得的熔体实施挤出，在直流电场中对挤出熔体施加40V直流电场，使熔体呈现均一的取向，获得离子液体/液晶离子齐聚物；
步骤3：称取1.88g铜纳米线导热填料，将铜纳米线加入步骤2制得的离子液体/液晶离子齐聚物中，采用静电使铜纳米线吸附包裹在离子液体/液晶离子齐聚物表面，包裹的铜纳米线厚度为0.45mm；
步骤4：在磁场中对离子液体/液晶离子齐聚物施加2T磁场，使离子液体/液晶离子齐聚物表面铜纳米线呈现均一的取向，得到离子液体/液晶离子齐聚物/无机纳米线材料，即为柔性导热离子液体相变凝胶材料。
图4为实施例2制备的1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚/铜纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图5为实施例2制备的1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚/铜纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
实施例3
步骤1：分别称取8.5g离子液体相变材料（1,1-双己内酰胺甲烷氯代盐）和1.5g液晶离子齐聚物（羧基化聚对苯二甲酸对苯二胺）倒入试剂瓶中，在高于相变温度10℃的油浴锅中加热搅拌直至离子液体相变材料和液晶离子齐聚物充分混匀为止，获得熔体；
步骤2：将步骤1制得的熔体实施挤出，在直流电场中对挤出熔体施加10V直流电场，使熔体呈现均一的取向，获得离子液体/液晶离子齐聚物；
步骤3：称取1.4g碳化硅纳米线导热填料，将碳化硅纳米线加入步骤2制得的离子液体/液晶离子齐聚物中，采用静电使碳化硅纳米线吸附包裹在离子液体/液晶离子齐聚物表面，包裹的碳化硅纳米线厚度为0.37mm；
步骤4：在磁场中对离子液体/液晶离子齐聚物施加3T磁场，使离子液体/液晶离子齐聚物表面碳化硅纳米线呈现均一的取向，得到离子液体/液晶离子齐聚物/无机纳米线材料，即为柔性导热离子液体相变凝胶材料。
图6为实施例3制备的1,1-双己内酰胺甲烷氯代盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二胺/碳化硅纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图7为实施例3制备的1,1-双己内酰胺甲烷氯代盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二胺/碳化硅纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
实施例4
步骤1：分别称取9.5g离子液体相变材料（1,1-双己内酰胺乙烷氯代盐）和0.5g液晶离子齐聚物（含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚）倒入试剂瓶中，在高于相变温度10℃的油浴锅中加热搅拌直至离子液体相变材料和液晶离子齐聚物充分混匀为止，获得熔体；
步骤2：将步骤2制得的熔体实施挤出，在直流电场中对挤出熔体施加70V直流电场，使熔体呈现均一的取向，获得离子液体/液晶离子齐聚物；
步骤3：称取2.8g二氧化钛纳米线导热填料，将二氧化钛纳米线加入步骤2制得的离子液体/液晶离子齐聚物中，采用静电使二氧化钛纳米线吸附包裹在离子液体/液晶离子齐聚物表面，包裹的二氧化钛纳米线厚度为0.8mm；
步骤4：在磁场中对离子液体/液晶离子齐聚物施加2T磁场，使离子液体/液晶离子齐聚物表面二氧化钛纳米线呈现均一的取向，得到离子液体/液晶离子齐聚物/无机纳米线材料，即为柔性导热离子液体相变凝胶材料。
图8为实施例4制备的1,1-双己内酰胺乙烷氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚/二氧化钛纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图9为实施例4制备的1,1-双己内酰胺乙烷氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚/二氧化钛纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
实施例5
步骤1：分别称取8.3g离子液体相变材料（1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐）和1.7g液晶离子齐聚物（羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚）倒入试剂瓶中，在高于相变温度10℃的油浴锅中加热搅拌直至离子液体相变材料和液晶离子齐聚物充分混匀为止，获得熔体；
步骤2：将步骤1制得的熔体实施挤出，在直流电场中对挤出熔体施加90V直流电场，使熔体呈现均一的取向，获得离子液体/液晶离子齐聚物；
步骤3：称取0.9g铜纳米线导热填料，将铜纳米线加入步骤2制得的离子液体/液晶离子齐聚物中，采用静电使铜纳米线吸附包裹在离子液体/液晶离子齐聚物表面，包裹的铜纳米线厚度为0.1mm；
步骤4：在磁场中对离子液体/液晶离子齐聚物施加1T磁场，使离子液体/液晶离子齐聚物表面铜纳米线呈现均一的取向，得到离子液体/液晶离子齐聚物/无机纳米线材料，即为柔性导热离子液体相变凝胶材料。
图10为实施例5制备的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚/铜纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图11为实施例5制备的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐/羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚/铜纳米线柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
对比例1
步骤1：分别称8.8g离子液体相变材料（1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐）和1.2g液晶离子齐聚物（含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚）倒入试剂瓶中，在高于相变温度10℃的油浴锅中加热搅拌直至离子液体相变材料和液晶离子齐聚物充分混匀为止，获得熔体；
步骤2：将步骤1制得的熔体实施挤出，在直流电场中对挤出熔体施加40V直流电场，使熔体呈现均一的取向，获得离子液体/液晶离子齐聚物，即为柔性导热离子液体相变凝胶材料。
图12为对比例1制备的1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚柔性导热离子液体相变凝胶材料的实物图。
图13为对比例1制备的1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐/含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚柔性导热离子液体相变凝胶材料的柔性展示图。
通过DSC差示扫描量热仪测得实施例1-5与对比例1制备的柔性导热离子液体相变凝胶材料的相变温度和相变焓值，通过Hot disk测得导热系数，具体数值见表1：
表1
实施例 相变温度（°C） 相变焓值（J/g） 导热系数（W/mK）
实施例1 94.17 119.87 3.1
实施例2 62.49 151.68 2.7
实施例3 69.77 121.56 1.7
实施例4 71.21 137.97 2.3
实施例5 17.42 51.77 1.3
对比例1 61.32 145.43 0.41
由表1可知，比较实施例2和对比例1，在不添加导热填料的情况下，对比例1制得的离子液体相变凝胶材料导热系数为0.41W/mK，在添加铜纳米线导热填料情况下，实施例2制得的离子液体相变凝胶材料导热系数为2.7W/mK，远高于对比例1，说明无机纳米线作为一种导热通道，有效提高了离子液体相变材料的导热系数，具有增效作用。

Claims (8)

1.一种柔性导热离子液体相变凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：称取80-95份离子液体相变材料、5-20份液晶离子齐聚物，在高于相变温度10℃的条件下加热搅拌直至离子液体相变材料和液晶离子齐聚物充分混匀为止，获得熔体；
步骤2：将步骤1制得的熔体实施挤出，在直流电场中对挤出熔体施加10V-90V直流电场，使熔体呈现均一的取向，获得离子液体/液晶离子齐聚物；
步骤3：称取9-32份无机纳米线导热填料，将无机纳米线导热填料加入步骤2制得的离子液体/液晶离子齐聚物中，采用静电使无机纳米线导热填料吸附包裹在离子液体/液晶离子齐聚物表面；
步骤4：在磁场中对离子液体/液晶离子齐聚物施加1T-5T磁场，使离子液体/液晶离子齐聚物表面的无机纳米线呈现均一的取向，得到离子液体/液晶离子齐聚物/无机纳米线材料，即柔性导热离子液体相变凝胶材料。
2.根据权利要求1所述的一种柔性导热离子液体相变凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体相变材料选自咪唑盐类、己内酰胺类、酯基咪唑类、四氟硼酸类离子液体中一种。
3.根据权利要求2所述的一种柔性导热离子液体相变凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体相变材料选自1-十六烷基-3-甲基咪唑溴代盐、1-十六烷基-2,3-二甲基咪唑溴代盐、1-癸基-3-甲基咪唑氯代盐、1-十六烷基-3-甲基咪唑氯代盐、1,1-双己内酰胺甲烷氯代盐、1,1-双己内酰胺乙烷氯代盐、1,2-二甲基-3-酯基咪唑氯盐、1,2-二甲基-3-酯基咪唑溴盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种柔性导热离子液体相变凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述液晶离子齐聚物选自羧基化聚对苯二甲酸对苯二苯酚、含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二苯酚、羧基化聚对苯二甲酸对苯二胺、含磺酸基聚对苯二甲酸对苯二胺中一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种柔性导热离子液体相变凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述无机纳米线导热填料选自银纳米线、铜纳米线、碳化硅纳米线、二氧化钛纳米线中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种柔性导热离子液体相变凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤3中，包裹的所述无机纳米线导热填料的厚度为0.1mm-1mm。
7.权利要求1至6任一项所述的制备方法制得的柔性导热离子液体相变凝胶材料。
8.权利要求7所述的柔性导热离子液体相变凝胶材料在电子器件的热管理系统中的应用。
CN202310131930.XA 2023-02-18 2023-02-18 一种柔性导热离子液体相变凝胶材料及其制备方法与应用 Active CN116113217B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310131930.XA CN116113217B (zh) 2023-02-18 2023-02-18 一种柔性导热离子液体相变凝胶材料及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310131930.XA CN116113217B (zh) 2023-02-18 2023-02-18 一种柔性导热离子液体相变凝胶材料及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116113217A CN116113217A (zh) 2023-05-12
CN116113217B true CN116113217B (zh) 2023-08-22

Family

ID=86254071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310131930.XA Active CN116113217B (zh) 2023-02-18 2023-02-18 一种柔性导热离子液体相变凝胶材料及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116113217B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007281048A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Kaneka Corp 放熱用ゲル状組成物およびその製造方法
CN101343529A (zh) * 2007-07-13 2009-01-14 中国科学院大连化学物理研究所 一种复合相变材料的制备方法
JP2009295358A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 配向液晶化合物を有するカーボンナノチューブ電極を用いたアクチュエータ素子
CN111171218A (zh) * 2020-01-17 2020-05-19 北京航空航天大学 一种具有多稳态力学和形状记忆性质的多相凝胶及其制备方法
CN113072916A (zh) * 2021-03-05 2021-07-06 西安交通大学 一种基于改性石墨烯的导热增强型离子液体复合相变储热材料及制备方法
CN113652204A (zh) * 2021-08-16 2021-11-16 广东工业大学 一种柔性导热相变凝胶材料及其制备方法与应用
CN113956852A (zh) * 2021-10-11 2022-01-21 广东工业大学 一种导热相变凝胶材料及其制备方法和电池模组
CN114181670A (zh) * 2021-12-28 2022-03-15 中国科学院工程热物理研究所 一种柔性高导热复合相变薄膜及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007281048A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Kaneka Corp 放熱用ゲル状組成物およびその製造方法
CN101343529A (zh) * 2007-07-13 2009-01-14 中国科学院大连化学物理研究所 一种复合相变材料的制备方法
JP2009295358A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 配向液晶化合物を有するカーボンナノチューブ電極を用いたアクチュエータ素子
CN111171218A (zh) * 2020-01-17 2020-05-19 北京航空航天大学 一种具有多稳态力学和形状记忆性质的多相凝胶及其制备方法
CN113072916A (zh) * 2021-03-05 2021-07-06 西安交通大学 一种基于改性石墨烯的导热增强型离子液体复合相变储热材料及制备方法
CN113652204A (zh) * 2021-08-16 2021-11-16 广东工业大学 一种柔性导热相变凝胶材料及其制备方法与应用
CN113956852A (zh) * 2021-10-11 2022-01-21 广东工业大学 一种导热相变凝胶材料及其制备方法和电池模组
CN114181670A (zh) * 2021-12-28 2022-03-15 中国科学院工程热物理研究所 一种柔性高导热复合相变薄膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116113217A (zh) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. A highly stretchable liquid metal polymer as reversible transitional insulator and conductor
CN103281811B (zh) 高分子复合电热材料、其制备方法、以及其用途
CN206353596U (zh) 电源设备及汽车
CN104031600A (zh) 一种绝缘的导热金属胶及其制造方法
CN116113217B (zh) 一种柔性导热离子液体相变凝胶材料及其制备方法与应用
CN110072303A (zh) 一种电热膜及制造方法、加热装置
Zhang et al. Magnetically controlled on‐demand switching of batteries
CN111169104A (zh) 柔性基底、柔性电子器件、柔性基底刚度调节方法及应用
CN2927046Y (zh) 一种湿度传感器的加热装置
CN206059377U (zh) 一种功率器件单管及其冷却装置
CN207968978U (zh) 一种加热装置
TW200834612A (en) Polymeric positive temperature coefficient thermistor and process for preparing the same
CN206877909U (zh) 热熔断器
CN210042267U (zh) 一种电热膜及加热装置
CN109283725A (zh) 一种带有自动控温系统的液晶显示屏
CN104009149A (zh) 一种半导体制冷器件及其制造方法
CN212820801U (zh) 一种带温控装置的点胶机针筒固定座
Yu et al. Fabrication and performance evaluation of the flexible positive temperature coefficient material for self‐regulating thermal control
CN202445835U (zh) 一种加热底盘和电热水壶
CN113265227A (zh) 一种氮化硼复合热界面材料
CN204244561U (zh) 一种pcb板级系统
CN202178883U (zh) 电加热底盘和电热水壶
CN109971435A (zh) 一种蓄热型冷凝器
CN102307401A (zh) 电加热底盘和电热水壶
CN210579284U (zh) 一种新能源汽车热管理的平板厚膜加热器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant