CN116461169A - 一种车控室设备柜用高效散热板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车控室设备柜用高效散热板材及其制备方法，涉及建筑材料技术领域。本发明在制备车控室设备柜用高效散热板材时，先将铜纳米线和3‑氨基丙基三乙氧基硅烷反应后再和5‑氯甲基‑8‑羟基喹啉盐酸盐反应制得改性铜纳米线；将氧化铝粉末用盐酸处理后加热退火，再和正硅酸乙酯反应制得氧化铝固化剂；用混酸对金刚石颗粒进行处理，再和硼氢化钠反应制得羟基化金刚石；将磷酸二氢铝水溶液、氧化铝固化剂、羟基化金刚石、改性铜纳米线混合模压制成表层导热板；将两个表层导热板和清洁处理后的钢板等表面积贴合，热压制成车控室设备柜用高效散热板材。本发明制备的车控室设备柜用高效散热板材具有优良的散热性能和耐腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种车控室设备柜用高效散热板材及其制备方法。
背景技术
设备柜，是安装保护装置、自动装置、低压设备包括直流设备的金属框架，标准的机柜板材应选用优良冷轧钢板，市面上很多机柜并非冷轧钢制成，而是用热板甚至铁板替代，容易生锈变形，为了解决生锈变形的问题常常才用涂料进行防腐，但是涂料的使用会使设备柜的散热性能降级，热量的堆积往往容易导致火灾事故的发生。因此，在提高防腐性能的同时需要兼顾具有良好的散热性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车控室设备柜用高效散热板材及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，所述车控室设备柜用高效散热板材是将两个表层导热板和清洁处理后的钢板等表面积贴合，热压而成。
作为优化，所述表层导热板是由磷酸二氢铝水溶液、氧化铝固化剂、羟基化金刚石、改性铜纳米线混合模压而成。
作为优化，所述改性铜纳米线是将铜纳米线和3-氨基丙基三乙氧基硅烷反应后再和5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐反应制得。
作为优化，所述车控室设备柜用高效散热板材的制备方法包括以下制备步骤：
(1)将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、纯水和无水乙醇按质量比1:1:(4～6):(14～18)混合均匀，在20～30℃，600～800r/min搅拌20～25min，再加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷质量0.8～1倍的铜纳米线，在20～30℃，30～40kHz超声1～2h，离心分离并用无水乙醇洗涤3～5次，在70～80℃干燥6～8h，制得预改性铜纳米线；将5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐、N-甲基吡咯烷酮、三乙胺按质量比1:20～25:0.6～0.8混合均匀配制成改性液，将预改性铜纳米线和改性液按质量比1:25～30混合均匀，在60～70℃，300～500r/min搅拌反应10～12h，离心分离，用纯水和无水乙醇各洗涤3～5次，在30～40℃，50～100Pa干燥6～8h，制得改性铜纳米线；
(2)将正硅酸乙酯、纯水和无水乙醇按质量比1:(2～3):(8～10)混合均匀，在20～30℃，600～800r/min搅拌20～25min，再加入正硅酸乙酯质量0.8～1倍的预处理氧化铝粉末，在20～30℃，30～40kHz超声1～2h，离心分离取固体并用无水乙醇洗涤3～5次，在60～70℃干燥6～8h，制得氧化铝固化剂；
(3)将粒径10～20μm的金刚石颗粒在氮气氛围中，400～450℃静置30～40min，冷却至室温后加入到金刚石颗粒质量8～12倍的混合酸液中，在80～90℃，300～500r/min搅拌回流20～24h，离心分离后，依次置于0.1mol/L的沸腾的氢氧化钠溶液中煮2～3h，置于0.1mol/L的沸腾的盐酸溶液中煮2～3h，离心分离并用纯水洗涤3～5次，制得羧基化金刚石，将羧基化金刚石和质量分数2～3％的硼氢化钠乙醇溶液按质量比1:10～15混合均匀，在70～75℃，300～500r/min搅拌回流20～24h，离心分离并用纯水和无水乙醇各离心洗涤3～5次，得到羟基化金刚石；
(4)将质量分数45～55％的磷酸二氢铝水溶液、氧化铝固化剂、羟基化金刚石按质量比1:1～3:1～3混合均匀，再加入磷酸二氢铝质量1～3倍的铜纳米线，在10～30℃，30～50r/min搅拌10～15min，再进行模压，制成1.0～1.2mm厚的表层导热板；将两个表层导热板和清洁处理后的钢板等表面积贴合，进行热压压合，即得车控室设备柜用高效散热板材。
作为优化，步骤(1)所述铜纳米线的制备方法为：将三水硝酸铜和纯水按质量比1:100～120混合均匀，在20～30℃，300～500r/min搅拌6～8min，配制成硝酸铜溶液，在20～30℃，300～500r/min搅拌条件下，以0.1～0.2mL/s的速度将硝酸铜溶液滴加到硝酸铜溶液质量18～22倍的质量分数35～40％的氢氧化钠水溶液中，并继续搅拌3～5min，再加入硝酸铜溶液质量0.004～0.006倍的水合肼和硝酸铜溶液质量0.06～0.08倍的乙二胺，并继续搅拌3～5min，再置于60～70℃水浴条件下，以300～500r/min搅拌反应4～6h，离心分离并用无水乙醇和纯水交替离心洗涤，交替离心洗涤重复3～5次，在30～40℃，10～20Pa干燥6～8h，制备而成。
作为优化，步骤(2)所述预处理氧化铝粉末的制备方法为：将粒径10～20μm的氧化铝粉末置于0.1mol/L的盐酸中洗涤40～60s，离心分离并用纯水离心洗涤3～5次，再置于300～350℃静置50～60min，制备而成。
作为优化，步骤(3)所述混合酸液是将质量分数60～65％的硝酸和质量分数95～98％的硫酸按质量比1:3～4混合均匀配制而成。
作为优化，步骤(4)所述模压的方法为：置于模具中，在80～90℃，10～100Pa环境压力下静置4～6h，再升温至160～170℃，并施加0.3～0.4MPa模压压力并保持2～3h，自然冷却至室温后取出。
作为优化，步骤(4)所述钢板清洁处理的方法为：将1.0～1.2mm厚的Q235钢板置于PH为1.8～2的盐酸溶液中浸泡8～12s，取出并用纯水冲洗表面3～5次，在氮气氛围中，70～80℃，1～2kMa干燥10～15min。
作为优化，步骤(4)所述热压压合的方法为：在氮气氛围中，0.3～0.4MPa的压合压力下，以10～12℃/min的速度升温至440～460℃静置2～3h，再升温至600～650℃时升压至25～30MPa并保持2～3h，保持压力不变自然降温至250～300℃时泄压，自然冷却至室温后。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明在制备车控室设备柜用高效散热板材时，将磷酸二氢铝水溶液、氧化铝固化剂、羟基化金刚石、改性铜纳米线混合模压制成表层导热板；将两个表层导热板和清洁处理后的钢板等表面积贴合，热压制成车控室设备柜用高效散热板材。
首先，将铜纳米线和3-氨基丙基三乙氧基硅烷反应后再和5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐反应制得改性铜纳米线，在铜纳米线表面形成了保护层，同时接入的8-羟基喹啉基团能与其他组分进行金属配位结合，多个8-羟基喹啉基团与金属离子进行配位结合形成共轭结构，既提高了总体结构的稳定，并且金属配位共轭结构也有良好的导热性能，不会导致导热系数的降低，也能对总体成分进行防护，从而提高了耐腐蚀性能。
其次，将氧化铝粉末用盐酸处理后加热退火，再和正硅酸乙酯反应制得氧化铝固化剂，提高了氧化铝粉末的活性，同时使氧化铝粉末生成硅羟基，能使材料结构更加致密，从而提高了散热性能和耐腐蚀性能；用混酸对金刚石颗粒进行处理，再和硼氢化钠反应制得羟基化金刚石，是金刚石表面生成了羟基，能够和磷酸二氢铝建立氢键作用，同时能和氧化铝固化剂通过硅氧键进行化学连接，降低了界面热阻，从而提高了散热性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的车控室设备柜用高效散热板材的各指标测试方法如下：
散热性能：将各实施例与对比例材料所得的表导热板，在氮气氛围中，0.35MPa的压合压力下，以11℃/min的速度升温至450℃静置2.5h，再升温至630℃时升压至28MPa并保持2.5h，保持压力不变自然降温至280℃时泄压，自然冷却至室温后，制成相同大小的试样；用阿基米德方法测定试样密度；用差示扫描量热法测得比热容；用德国耐驰LFA-467型号的激光热导仪测得热扩散系数，测试温度为室温25℃，导热系数计算公式为：导热系数＝热扩散系数*比热容*密度。
耐腐蚀性能：将各实施例所得的车控室设备柜用高效散热板材与对比例材料取相同大小形状厚度，浸没在pH为1的盐酸溶液中，在25℃静置72h，洗涤干燥后称重，计算前后质量差为腐蚀量。
实施例1
一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，所述车控室设备柜用高效散热板材的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)将三水硝酸铜和纯水按质量比1:100混合均匀，在20℃，300r/min搅拌8min，配制成硝酸铜溶液，在20℃，300r/min搅拌条件下，以0.1mL/s的速度将硝酸铜溶液滴加到硝酸铜溶液质量18倍的质量分数35％的氢氧化钠水溶液中，并继续搅拌3min，再加入硝酸铜溶液质量0.004倍的水合肼和硝酸铜溶液质量0.06倍的乙二胺，并继续搅拌3min，再置于60℃水浴条件下，以300r/min搅拌反应4h，离心分离并用无水乙醇和纯水交替离心洗涤，交替离心洗涤重复3次，在30℃，10Pa干燥8h，制得铜纳米线；将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、纯水和无水乙醇按质量比1:1:4:14混合均匀，在20℃，600r/min搅拌25min，再加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷质量0.8倍的铜纳米线，在20℃，30kHz超声2h，离心分离并用无水乙醇洗涤3次，在70℃干燥8h，制得预改性铜纳米线；将5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐、N-甲基吡咯烷酮、三乙胺按质量比1:20:0.6混合均匀配制成改性液，将预改性铜纳米线和改性液按质量比1:25混合均匀，在60℃，300r/min搅拌反应12h，离心分离，用纯水和无水乙醇各洗涤3次，在30℃，50Pa干燥8h，制得改性铜纳米线；
(2)将粒径10μm的氧化铝粉末置于0.1mol/L的盐酸中洗涤40s，离心分离并用纯水离心洗涤3次，再置于300℃静置60min，制得预处理氧化铝粉末；将正硅酸乙酯、纯水和无水乙醇按质量比1:2:8混合均匀，在20℃，600r/min搅拌25min，再加入正硅酸乙酯质量0.8倍的预处理氧化铝粉末，在20℃，30kHz超声2h，离心分离取固体并用无水乙醇洗涤3次，在60℃干燥8h，制得氧化铝固化剂；
(3)将质量分数60％的硝酸和质量分数95％的硫酸按质量比1:3混合均匀配制成混合酸液，将粒径10μm的金刚石颗粒在氮气氛围中，400℃静置30min，冷却至室温后加入到金刚石颗粒质量8倍的混合酸液中，在80℃，300r/min搅拌回流24h，离心分离后，依次置于0.1mol/L的沸腾的氢氧化钠溶液中煮2h，置于0.1mol/L的沸腾的盐酸溶液中煮2h，离心分离并用纯水洗涤3次，制得羧基化金刚石，将羧基化金刚石和质量分数2％的硼氢化钠乙醇溶液按质量比1:10混合均匀，在70℃，300r/min搅拌回流24h，离心分离并用纯水和无水乙醇各离心洗涤3次，得到羟基化金刚石；
(4)将质量分数45％的磷酸二氢铝水溶液、氧化铝固化剂、羟基化金刚石按质量比1:1:1混合均匀，再加入磷酸二氢铝质量1倍的铜纳米线，在10℃，30r/min搅拌10min，置于模具中，在80℃，10Pa环境压力下静置6h，再升温至160℃，并施加0.3MPa模压压力并保持3h，自然冷却至室温后取出，制成1mm厚的表层导热板；将1mm厚的Q235钢板置于PH为1.8的盐酸溶液中浸泡8s，取出并用纯水冲洗表面3次，在氮气氛围中，70℃，1kMa干燥15min，得到清洁处理后的钢板；将两个表层导热板和清洁处理后的钢板等表面积贴合，在氮气氛围中，0.3MPa的压合压力下，以10℃/min的速度升温至440℃静置3h，再升温至600℃时升压至25MPa并保持3h，保持压力不变自然降温至300℃时泄压，自然冷却至室温后，即得车控室设备柜用高效散热板材。
实施例2
一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，所述车控室设备柜用高效散热板材的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)将三水硝酸铜和纯水按质量比1:110混合均匀，在25℃，400r/min搅拌7min，配制成硝酸铜溶液，在25℃，400r/min搅拌条件下，以0.15mL/s的速度将硝酸铜溶液滴加到硝酸铜溶液质量20倍的质量分数38％的氢氧化钠水溶液中，并继续搅拌4min，再加入硝酸铜溶液质量0.005倍的水合肼和硝酸铜溶液质量0.07倍的乙二胺，并继续搅拌4min，再置于65℃水浴条件下，以400r/min搅拌反应5h，离心分离并用无水乙醇和纯水交替离心洗涤，交替离心洗涤重复4次，在35℃，15Pa干燥7h，制得铜纳米线；将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、纯水和无水乙醇按质量比1:1:5:16混合均匀，在25℃，700r/min搅拌22min，再加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷质量0.9倍的铜纳米线，在25℃，35kHz超声1.5h，离心分离并用无水乙醇洗涤4次，在75℃干燥7h，制得预改性铜纳米线；将5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐、N-甲基吡咯烷酮、三乙胺按质量比1:22:0.7混合均匀配制成改性液，将预改性铜纳米线和改性液按质量比1:28混合均匀，在65℃，400r/min搅拌反应11h，离心分离，用纯水和无水乙醇各洗涤4次，在35℃，70Pa干燥7h，制得改性铜纳米线；
(2)将粒径15μm的氧化铝粉末置于0.1mol/L的盐酸中洗涤50s，离心分离并用纯水离心洗涤4次，再置于330℃静置55min，制得预处理氧化铝粉末；将正硅酸乙酯、纯水和无水乙醇按质量比1:2.5:9混合均匀，在25℃，700r/min搅拌22min，再加入正硅酸乙酯质量0.9倍的预处理氧化铝粉末，在25℃，35kHz超声1.5h，离心分离取固体并用无水乙醇洗涤4次，在65℃干燥7h，制得氧化铝固化剂；
(3)将质量分数62％的硝酸和质量分数96％的硫酸按质量比1:3.5混合均匀配制成混合酸液，将粒径15μm的金刚石颗粒在氮气氛围中，420℃静置35min，冷却至室温后加入到金刚石颗粒质量10倍的混合酸液中，在85℃，400r/min搅拌回流22h，离心分离后，依次置于0.1mol/L的沸腾的氢氧化钠溶液中煮2.5h，置于0.1mol/L的沸腾的盐酸溶液中煮2.5h，离心分离并用纯水洗涤4次，制得羧基化金刚石，将羧基化金刚石和质量分数2.5％的硼氢化钠乙醇溶液按质量比1:12混合均匀，在72℃，400r/min搅拌回流22h，离心分离并用纯水和无水乙醇各离心洗涤4次，得到羟基化金刚石；
(4)将质量分数50％的磷酸二氢铝水溶液、氧化铝固化剂、羟基化金刚石按质量比1:2:2混合均匀，再加入磷酸二氢铝质量2倍的铜纳米线，在20℃，40r/min搅拌12min，置于模具中，在85℃，50Pa环境压力下静置5h，再升温至165℃，并施加0.35MPa模压压力并保持2.5h，自然冷却至室温后取出，制成1mm厚的表层导热板；将1mm厚的Q235钢板置于PH为1.9的盐酸溶液中浸泡10s，取出并用纯水冲洗表面4次，在氮气氛围中，75℃，1.5kMa干燥12min，得到清洁处理后的钢板；将两个表层导热板和清洁处理后的钢板等表面积贴合，在氮气氛围中，0.35MPa的压合压力下，以11℃/min的速度升温至450℃静置2.5h，再升温至630℃时升压至28MPa并保持2.5h，保持压力不变自然降温至280℃时泄压，自然冷却至室温后，即得车控室设备柜用高效散热板材。
实施例3
一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，所述车控室设备柜用高效散热板材的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)将三水硝酸铜和纯水按质量比1:120混合均匀，在30℃，500r/min搅拌6min，配制成硝酸铜溶液，在30℃，500r/min搅拌条件下，以0.2mL/s的速度将硝酸铜溶液滴加到硝酸铜溶液质量22倍的质量分数40％的氢氧化钠水溶液中，并继续搅拌5min，再加入硝酸铜溶液质量0.006倍的水合肼和硝酸铜溶液质量0.08倍的乙二胺，并继续搅拌3min，再置于70℃水浴条件下，以500r/min搅拌反应4h，离心分离并用无水乙醇和纯水交替离心洗涤，交替离心洗涤重复5次，在40℃，20Pa干燥6h，制得铜纳米线；将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、纯水和无水乙醇按质量比1:1:6:18混合均匀，在30℃，800r/min搅拌20min，再加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷质量1倍的铜纳米线，在30℃，40kHz超声1h，离心分离并用无水乙醇洗涤5次，在80℃干燥6h，制得预改性铜纳米线；将5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐、N-甲基吡咯烷酮、三乙胺按质量比1:25:0.8混合均匀配制成改性液，将预改性铜纳米线和改性液按质量比1:30混合均匀，在70℃，500r/min搅拌反应10h，离心分离，用纯水和无水乙醇各洗涤5次，在40℃，100Pa干燥6h，制得改性铜纳米线；
(2)将粒径20μm的氧化铝粉末置于0.1mol/L的盐酸中洗涤60s，离心分离并用纯水离心洗涤5次，再置于350℃静置50min，制得预处理氧化铝粉末；将正硅酸乙酯、纯水和无水乙醇按质量比1:3:10混合均匀，在30℃，800r/min搅拌20min，再加入正硅酸乙酯质量1倍的预处理氧化铝粉末，在30℃，40kHz超声1h，离心分离取固体并用无水乙醇洗涤5次，在70℃干燥6h，制得氧化铝固化剂；
(3)将质量分数65％的硝酸和质量分数98％的硫酸按质量比1:4混合均匀配制成混合酸液，将粒径20μm的金刚石颗粒在氮气氛围中，450℃静置30min，冷却至室温后加入到金刚石颗粒质量12倍的混合酸液中，在90℃，500r/min搅拌回流20h，离心分离后，依次置于0.1mol/L的沸腾的氢氧化钠溶液中煮3h，置于0.1mol/L的沸腾的盐酸溶液中煮3h，离心分离并用纯水洗涤3次，制得羧基化金刚石，将羧基化金刚石和质量分数3％的硼氢化钠乙醇溶液按质量比1:15混合均匀，在75℃，500r/min搅拌回流20h，离心分离并用纯水和无水乙醇各离心洗涤5次，得到羟基化金刚石；
(4)将质量分数55％的磷酸二氢铝水溶液、氧化铝固化剂、羟基化金刚石按质量比1:3:3混合均匀，再加入磷酸二氢铝质量3倍的铜纳米线，在30℃，50r/min搅拌10min，置于模具中，在90℃，100Pa环境压力下静置4h，再升温至170℃，并施加0.4MPa模压压力并保持2h，自然冷却至室温后取出，制成1mm厚的表层导热板；将1mm厚的Q235钢板置于PH为2的盐酸溶液中浸泡12s，取出并用纯水冲洗表面5次，在氮气氛围中，80℃，2kMa干燥10min，得到清洁处理后的钢板；将两个表层导热板和清洁处理后的钢板等表面积贴合，在氮气氛围中，0.4MPa的压合压力下，以12℃/min的速度升温至460℃静置2h，再升温至650℃时升压至30MPa并保持2h，保持压力不变自然降温至300℃时泄压，自然冷却至室温后，即得车控室设备柜用高效散热板材。
对比例1
对比例1的车控室设备柜用高效散热板材的制备方法与实施例2的区别仅在于步骤(1)的不同，将步骤(1)修改为：将三水硝酸铜和纯水按质量比1:110混合均匀，在25℃，400r/min搅拌7min，配制成硝酸铜溶液，在25℃，400r/min搅拌条件下，以0.15mL/s的速度将硝酸铜溶液滴加到硝酸铜溶液质量20倍的质量分数38％的氢氧化钠水溶液中，并继续搅拌4min，再加入硝酸铜溶液质量0.005倍的水合肼和硝酸铜溶液质量0.07倍的乙二胺，并继续搅拌4min，再置于65℃水浴条件下，以400r/min搅拌反应5h，离心分离并用无水乙醇和纯水交替离心洗涤，交替离心洗涤重复4次，在35℃，15Pa干燥7h，制得铜纳米线。并将后续步骤中使用的“改性铜纳米线”改为使用“铜纳米线”。其余步骤同实施例2。
对比例2
对比例2的车控室设备柜用高效散热板材的制备方法与实施例2的区别仅在于不进行步骤(2)，将后续步骤中使用的“氧化铝固化剂”改为使用“粒径15μm的氧化铝粉末”。其余步骤同实施例2。
对比例3
对比例3的车控室设备柜用高效散热板材的制备方法与实施例2的区别仅在于不进行步骤(3)，将后续步骤中使用的“羟基化金刚石”改为使用“粒径15μm的金刚石颗粒”。其余步骤同实施例2。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1～3与对比例1～3的车控室设备柜用高效散热板材的散热性能和耐腐蚀性能的性能分析结果。
表1
| 导热系数 | 腐蚀量 | 导热系数 | 腐蚀量 | ||
| 实施例1 | 14.9W/(m*K) | 0.02g | 对比例1 | 14.7W/(m*K) | 0.18g |
| 实施例2 | 15.1W/(m*K) | 0.03g | 对比例2 | 11.4W/(m*K) | 0.09g |
| 实施例3 | 15.2W/(m*K) | 0.02g | 对比例3 | 12.1W/(m*K) | 0.05g |
从表1中实施例1～3和对比例1～3的实验数据比较可发现，本发明制得的车控室设备柜用高效散热板材具有良好的散热性能和耐腐蚀性能。
从实施例1、2、3和对比例1的实验数据比较可发现，实施例1、2、3对比对比例1的腐蚀量低说明了对铜纳米线进行改性，在铜纳米线表面形成了保护层，同时接入的8-羟基喹啉基团能与其他组分进行金属配位结合，多个8-羟基喹啉基团与金属离子进行配位结合形成共轭结构，既提高了总体结构的稳定，并且金属配位共轭结构也有良好的导热性能，不会导致导热系数的降低，也能对总体成分进行防护，从而提高了耐腐蚀性能；从实施例1、2、3和对比列2的实验数据比较可发现，实施例1、2、3对比对比例2的导热系数高，腐蚀量低，说明了对氧化铝粉末进行处理，提高了氧化铝粉末的活性，同时使氧化铝粉末生成硅羟基，能使材料结构更加致密，从而提高了散热性能和耐腐蚀性能；从实施例1、2、3和对比列3的实验数据比较可发现，实施例1、2、3对比对比例3的导热系数高，说明了对金刚石进行改性后，表面生成了羟基，能够和磷酸二氢铝建立氢键作用，同时能和氧化铝固化剂通过硅氧键进行化学连接，降低了界面热阻，从而提高了散热性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，所述车控室设备柜用高效散热板材是将两个表层导热板和清洁处理后的钢板等表面积贴合，热压而成。
2.根据权利要求1所述的一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，所述表层导热板是由磷酸二氢铝水溶液、氧化铝固化剂、羟基化金刚石、改性铜纳米线混合模压而成。
3.根据权利要求1所述的一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，所述改性铜纳米线是将铜纳米线和3-氨基丙基三乙氧基硅烷反应后再和5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐反应制得。
4.根据权利要求1所述的一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，所述车控室设备柜用高效散热板材的制备方法包括以下制备步骤：
(1)将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、纯水和无水乙醇按质量比1:1:(4～6):(14～18)混合均匀，在20～30℃，600～800r/min搅拌20～25min，再加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷质量0.8～1倍的铜纳米线，在20～30℃，30～40kHz超声1～2h，离心分离并用无水乙醇洗涤3～5次，在70～80℃干燥6～8h，制得预改性铜纳米线；将5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐、N-甲基吡咯烷酮、三乙胺按质量比1:20～25:0.6～0.8混合均匀配制成改性液，将预改性铜纳米线和改性液按质量比1:25～30混合均匀，在60～70℃，300～500r/min搅拌反应10～12h，离心分离，用纯水和无水乙醇各洗涤3～5次，在30～40℃，50～100Pa干燥6～8h，制得改性铜纳米线；
(2)将正硅酸乙酯、纯水和无水乙醇按质量比1:(2～3):(8～10)混合均匀，在20～30℃，600～800r/min搅拌20～25min，再加入正硅酸乙酯质量0.8～1倍的预处理氧化铝粉末，在20～30℃，30～40kHz超声1～2h，离心分离取固体并用无水乙醇洗涤3～5次，在60～70℃干燥6～8h，制得氧化铝固化剂；
(3)将粒径10～20μm的金刚石颗粒在氮气氛围中，400～450℃静置30～40min，冷却至室温后加入到金刚石颗粒质量8～12倍的混合酸液中，在80～90℃，300～500r/min搅拌回流20～24h，离心分离后，依次置于0.1mol/L的沸腾的氢氧化钠溶液中煮2～3h，置于0.1mol/L的沸腾的盐酸溶液中煮2～3h，离心分离并用纯水洗涤3～5次，制得羧基化金刚石，将羧基化金刚石和质量分数2～3％的硼氢化钠乙醇溶液按质量比1:10～15混合均匀，在70～75℃，300～500r/min搅拌回流20～24h，离心分离并用纯水和无水乙醇各离心洗涤3～5次，得到羟基化金刚石；
(4)将质量分数45～55％的磷酸二氢铝水溶液、氧化铝固化剂、羟基化金刚石按质量比1:1～3:1～3混合均匀，再加入磷酸二氢铝质量1～3倍的铜纳米线，在10～30℃，30～50r/min搅拌10～15min，再进行模压，制成1.0～1.2mm厚的表层导热板；将两个表层导热板和清洁处理后的钢板等表面积贴合，进行热压压合，即得车控室设备柜用高效散热板材。
5.根据权利要求4所述的一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述铜纳米线的制备方法为：将三水硝酸铜和纯水按质量比1:100～120混合均匀，在20～30℃，300～500r/min搅拌6～8min，配制成硝酸铜溶液，在20～30℃，300～500r/min搅拌条件下，以0.1～0.2mL/s的速度将硝酸铜溶液滴加到硝酸铜溶液质量18～22倍的质量分数35～40％的氢氧化钠水溶液中，并继续搅拌3～5min，再加入硝酸铜溶液质量0.004～0.006倍的水合肼和硝酸铜溶液质量0.06～0.08倍的乙二胺，并继续搅拌3～5min，再置于60～70℃水浴条件下，以300～500r/min搅拌反应4～6h，离心分离并用无水乙醇和纯水交替离心洗涤，交替离心洗涤重复3～5次，在30～40℃，10～20Pa干燥6～8h，制备而成。
6.根据权利要求4所述的一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述预处理氧化铝粉末的制备方法为：将粒径10～20μm的氧化铝粉末置于0.1mol/L的盐酸中洗涤40～60s，离心分离并用纯水离心洗涤3～5次，再置于300～350℃静置50～60min，制备而成。
7.根据权利要求4所述的一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述混合酸液是将质量分数60～65％的硝酸和质量分数95～98％的硫酸按质量比1:3～4混合均匀配制而成。
8.根据权利要求4所述的一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述模压的方法为：置于模具中，在80～90℃，10～100Pa环境压力下静置4～6h，再升温至160～170℃，并施加0.3～0.4MPa模压压力并保持2～3h，自然冷却至室温后取出。
9.根据权利要求4所述的一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述钢板清洁处理的方法为：将1.0～1.2mm厚的Q235钢板置于PH为1.8～2的盐酸溶液中浸泡8～12s，取出并用纯水冲洗表面3～5次，在氮气氛围中，70～80℃，1～2kMa干燥10～15min。
10.根据权利要求4所述的一种车控室设备柜用高效散热板材的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述热压压合的方法为：在氮气氛围中，0.3～0.4MPa的压合压力下，以10～12℃/min的速度升温至440～460℃静置2～3h，再升温至600～650℃时升压至25～30MPa并保持2～3h，保持压力不变自然降温至250～300℃时泄压，自然冷却至室温后。
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