一种薄片型导热吸波复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种薄片型导热吸波复合材料及其制备方法。所述薄片型导热吸波复合材料包含导热层和吸波层，按重量百分含量计算，所述导热层包含8％‑15％的高分子粘结剂，80％‑87％的导热剂，小于或等于5％的助剂；所述吸波层包含5％‑17％的高分子粘结剂，80％‑92％的磁粉，小于或等于3％的助剂，制备过程中，所述导热层单层厚度为0.07‑0.13mm，所述吸波层单层厚度为0.07‑0.13mm。该复合物具有良好的散热特性，同时具有良好的吸波性能，此外，它具备优异的机械性能、耐候、耐腐蚀和环保等综合性能，有望作为一种新型的理想的导热吸波材料。

A Thin Sheet Thermal Conductive and Wave Absorbing Composite and Its Preparation Method

The invention discloses a thin sheet heat conductive and microwave absorbing composite material and a preparation method thereof. The thin sheet heat conducting and absorbing composite material comprises a heat conducting layer and a wave absorbing layer. The heat conducting layer comprises 8%-15% macromolecule binder, 80%-87% heat conducting agent and less than or equal to 5% auxiliaries. The wave absorbing layer comprises 5%-17% macromolecule binder, 80%-92% magnetic powder and less than or equal to 3% auxiliaries. During the preparation process, the microwave absorbing layer comprises 5%-17% macromolecule binder, 80%-92% magnetic powder and less than or equal to 3% auxiliaries. The thickness of the single layer of the thermal conductive layer is 0.07 0.13 mm, and the thickness of the single layer of the absorbing layer is 0.07 0.13 mm. The composite has good heat dissipation and microwave absorbing properties. In addition, it has excellent mechanical properties, weather resistance, corrosion resistance and environmental protection. It is expected to be a new ideal thermal and microwave absorbing material.

【技术实现步骤摘要】
一种薄片型导热吸波复合材料及其制备方法
本专利技术涉及吸波材料和导热材料领域，具体是涉及一种薄片型导热吸波复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着电子设备向薄型化、运行速度高速化、高频化以及高度集成化方向发展，散热问题可能发生在电子设备的任何部位，从而影响电子设备的工作稳定性、可靠性以及使用寿命，甚至会造成器件的损坏。散热问题容易发生的部位通常在一些具备数字控制/功率放大的芯片位置，应用导热垫片可以把设备产生的多余的热量有效的导出或者传导至石墨层，使芯片不至过热，且表层热量沿面方向均匀扩散，避免点热源案发生，增强体现效果。导热垫片是以橡胶为基材，以金属氧化物等为导热剂，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料。由于导热垫片中含有大量的橡胶高分子材料(通常质量分数不低于10，甚至更高)，导致导热垫片的导热性能不佳，导热系数在0.7～4.0W/(m·K)，并且制备工艺控制要求高、操作费时、难度大。此外，人们通过导热垫片解决散热问题的同时，发现电磁干扰问题仍然存在，因此，当导热垫片贴附在芯片表面时，不仅要求导热垫片具有良好的导热特性，同时具有良好的吸波特性。然而，现有的绝大多数的导热垫片磁导率低，不具备良好的吸波特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供了一种兼具吸波和导热性能的复合材料及其制备方法。薄片型吸波材料是一种以高分子粘结剂为基材，以软磁合金和铁氧体磁粉为吸收剂，通过流延或者压延工艺制备的柔性薄片型材料，其对电磁噪音具有良好的吸收和屏蔽功能。本专利技术发现，如果将导热性良好的导热剂和吸波性能优异的磁粉复合制备一种导热吸波复合材料，该复合物具有良好的散热特性，同时具有良好的吸波性能，此外，它具备优异的机械性能、耐候、耐腐蚀和环保等综合性能，有望作为一种新型的理想的导热吸波材料。基于上述研究发现，本专利技术的薄片型导热吸波复合材料包含导热层和吸波层，申请人通过调整复合吸波材料中导热层和吸波层的层数、厚度、配方以及工艺以调控复合材料的性能。在本专利技术的一些实施例中，优选的，所述导热层为4-5层，吸波层为5-6层。进一步的，按重量百分含量计算，所述导热层包含8％-15％的高分子粘结剂，80％-87％的导热剂，小于或等于5％的助剂；所述吸波层包含5％-17％的高分子粘结剂，80％-92％的磁粉，小于或等于3％的助剂。进一步的，所述高分子粘结剂为高分子聚合物，可以选自聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、乙基纤维素和乙酸丁酸纤维素中的一种或多种。进一步的，所述导热剂包含碳化硅、氧化镁、氧化铝和氧化锌中的一种或多种。在本专利技术的一些实施例中，优选的，所述导热剂为球形，直径为0.5-3μm。进一步的，所述磁粉包括锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、铁镍、铁硅铝和铁硅铬中的一种或多种。在本专利技术的一些实施例中，优选的，所述磁粉厚度为0.5-3μm。进一步的，所述助剂包括分散剂、固化剂以及固化催化剂中的一种或多种。在本专利技术的一些实施例中，优选的，所述导热层助剂中分散剂、固化剂和固化催化剂，三者质量比为(1-3)：(6-8)：1。在本专利技术的一些实施例中，优选的，所述吸波层助剂中分散剂、固化剂和固化催化剂，三者质量比为(2-4)：(5-7)：1。更进一步的，本专利技术还提供了一种上述薄片型导热吸波复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)首先按所需重量百分比将高分子粘结剂、导热剂、溶剂和助剂混合均匀，再通过流延工艺将混合物制成单层导热型材料；(2)按所需重量百分比将高分子粘结剂、磁粉、溶剂和助剂混合均匀，再通过流延工艺将混合物制成单层电磁波吸收型材料；(3)分别取m层导热层和n层电磁波吸收层进行叠压热处理，最终获得双层导热吸波复合吸波材料。在本专利技术的一些实施例中，所述导热层单层厚度为0.07-0.13mm，优选0.10mm，所述吸波层单层厚度为0.07-0.13mm，优选0.10mm。进一步的，所述步骤(3)中m≥1，n≥1。在本专利技术的一些实施例中，优选的，m＝4或5，n＝5或6。本专利技术所述方法中，所述的溶剂不限，要求能够良好的溶解粘结剂以及其它助剂，并且尽可能选用环保溶剂。本专利技术所述方法中，并不对所述叠压热处理中的热压温度、压力及时间作限定，只要求各层能够紧密结合，同时导热吸波复合材料固化充分。本专利技术提出的薄片型导热吸波复合材料及其制备方法有如下特点：(1)与传统的单一导热材料相比，加入电磁波吸收层制成导热吸波复合材料，该复合物具有良好的散热特性，同时具有良好的吸波性能，此外，它具备优异的机械性能、柔韧性，并且耐候、耐腐蚀和环保。(2)本专利技术中采用的制备方法简单，工艺易于控制，有利于大规模生产，并且对复合物进行充分热压处理，可以保证导热和吸波各层之间实现紧密的结合，避免产生气隙，使复合材料的导热和吸波性能更加优异，同时易于实现厚度的精确控制。附图说明图1是本专利技术薄片型导热吸波复合材料结构；其中，1代表散热层，2代表吸波层，m和n都大于或等于1。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显只指单数形式。此外，下面所描述的术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例。而且，本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例1如图1所示，薄片型导热吸波复合材料为导热层和吸波层的双层结构。通过调整复合吸波材料中导热层和吸波层的层数、厚度、配方以及工艺以调控复合材料的性能。(1)所述导热层成分及重量百分含量为：高分子粘结剂：10％导热剂：86％助剂：4％所述高分子粘结剂为聚氨酯，要求能够满足导热材料流延工艺要求。所述导热剂为球形碳化硅，直径为0.8-3μm。所述助剂包括分散剂、聚氨酯固化剂和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄片型导热吸波复合材料，其特征在于，所述薄片型导热吸波复合材料包含导热层和吸波层。

【技术特征摘要】
1.一种薄片型导热吸波复合材料，其特征在于，所述薄片型导热吸波复合材料包含导热层和吸波层。2.根据权利要求1所述的薄片型导热吸波复合材料，其特征在于，所述导热层为4-5层，吸波层为5-6层。3.根据权利要求1所述的薄片型导热吸波复合材料，其特征在于，按重量百分含量计算，所述导热层包含8％-15％的高分子粘结剂，80％-87％的导热剂，小于或等于5％的助剂；所述吸波层包含5％-17％的高分子粘结剂，80％-92％的磁粉，小于或等于3％的助剂。4.根据权利要求3所述的薄片型导热吸波复合材料，其特征在于，所述高分子粘结剂为高分子聚合物，可以选自聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、乙基纤维素和乙酸丁酸纤维素中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的薄片型导热吸波复合材料，其特征在于，所述导热剂包含碳化硅、氧化镁、氧化铝和氧化锌中的一种或多种，优选的，所述导热剂为球形，直径为0.5-3μm。6.根据权利要求3所述的薄片型导热吸波复合材料，其特征在于，所述磁粉包括锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、铁镍、铁硅铝和铁硅铬中的一种或多种，优选的，所述磁粉厚度为0.5-3μm。7.根据权利要求3所述的薄片型导热吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝斌，刘立东，蒋劭培，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33