一种散热材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种散热材料及其制备方法与应用，其中，所述散热材料包括多孔物质、灌注于所述多孔物质孔隙中的导热材料以及包覆于多孔物质及导热材料外的红外辐射材料。本发明专利技术解决了现有技术中散热材料在空气流动欠佳环境下散热性能不佳的问题。

A kind of heat dissipating material and its preparation and Application

The invention discloses a heat dissipating material and a preparation method and application thereof, wherein the heat dissipating material comprises a porous material, a heat conducting material poured into the porous material pore, and an infrared radiation material covered with the porous material and the heat conducting material. The invention solves the problem that the heat dissipating material has poor heat dissipating performance under the environment of poor air flow in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种散热材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及散热材料
，尤其涉及一种具有红外辐射散热性能的散热材料及其制备方法与应用。
技术介绍
随着电子产品的发展，功能越来越多，元器件芯片集成度越来越高，单位面积功耗越来越大，因此，对电子产品的散热性能也提出了越来越高的要求。国内外，有一些提升散热性能的方案，例如，在专利号ZL200610071633.7中公开一种“散热性优异的涂层金属”，其叙述“是在金属基材的单面或双面，形成有至少I层的树脂涂膜的金属涂层体，具有开口于表面的1～1000nm的细孔的多孔质粒子，以从最外层的表面至少有一部分露出的状态，包含于最外层，优选在其下层侧，形成有含有放射性添加剂的涂膜层，其中，但是最外层具有开口于表面的1～1000nm的细孔的多孔质粒子”。在空气流动欠缺的条件下，该方案对流散热无法发挥作用，而且开口于表面的1～1000nm的细孔的多孔质粒子形成的微孔表面粘滞一层空气层，无法形成有效的对流散热；即使优选在其下层侧，形成有含有放射性添加剂的涂膜层，也因表面1～1000nm的细孔的多孔质粒子阻隔，无法充分发挥红外辐射散热作用。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于一种具有红外辐射散热性能的材料及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中散热材料在空气流动欠佳的环境下散热性能不佳的问题。本专利技术的技术方案如下：一种散热材料，其中，包括多孔物质、灌注于所述多孔物质的孔隙中的导热材料以及包覆于多孔物质及导热材料外的红外辐射材料。所述的散热材料，其中，所述多孔物质为碳、石墨、陶瓷、硅石、碳化硅纳米管、氮化硼纳米管、碳纳米管、硅藻土、沸石、火山石、浮石、泡沫铜、泡沫铝和泡沫镍中的一种或多种；外形可以是粉末状或片状。所述的散热材料，其中，所述导热材料为碳纤维、石墨烯、石墨、金刚石、碳化硅、氮化铝、氮化硼、氧化铝、氧化锡和金属中的一种或多种。所述的散热材料，其中，所述红外辐射材料为二氧化钛、二氧化硅、二氧化铝、氧化铁、氧化锰、氧化铜、氧化铈、氧化锑、氧化锡、碳化硅、氮化铝、氮化硼、菁金石、莫来石、电气石、蛭石、珍珠岩、火山灰石和煤燃烧余灰中的一种或多种。所述的散热材料，其中，所述的散热材料可以是粉末状或片状。一种如上所述的散热材料的制备方法，其中，包括步骤：取导热材料并分散于第一分散介质中，制成第一分散液；取红外辐射材料并分散于第二分散介质中，制得第二分散液；将多孔物质置于容器中，然后加入所述第一分散液，浸透均匀后取出沉淀物制得中间产物；利用第二分散液包覆中间产物，干燥，即得散热材料。所述的散热材料的制备方法，其中，所述第一分散介质及第二分散介质中均添加有润湿剂、分散剂。所述的散热材料的制备方法，其中，所述第一分散介质和第二分散介质可以是：水、异丙醇、乙醇、丁二醇、乙二醇、丙酮、丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、液态树脂中的一种或多种。一种如上所述的散热材料的应用，其中，将所述的粉末状散热材料用于散热涂层，散热涂层施工到需要散热的器件表面或施工到片状导热材料上再贴合在需要散热的器件表面，以此改善器件的散热性能。这种应用方式可应用到低温场合(低于200℃)的电子电器、通讯产品中，提高待散热器件的红外辐射散热性能。一种如上所述的散热材料的应用，其中，将所述的粉末状散热材料以热喷涂方式施工到待散热器件表面。这种施工方式，应用到温度高(大于200℃，尤其是大于800℃)、对散热材料层有高抗磨、抗冲击需要的场合中，其中尤为适合军工行业应用。一种如上所述的散热材料的应用，其中，将所述的片状散热材料，直接贴合在需要散热的器件表面，改善器件的散热性能。这种方式可应用到待散热器件不能进行加热处理的场景中，在高铁、通讯、军工行业有所应用。一种如上所述的散热材料的应用，其中，将所述的粉末状散热材料，添加到塑料里面，制备成具有散热性能的电子、电器产品外壳塑胶件。需要散热的电子、电器、通讯设备的外壳有所应用。有益效果：本专利技术利用多孔物质的空隙结构，灌注了导热材料后，形成有效的热传输通道，将热量有效地传导扩散；同时利用多孔物质的较大表面积，在包覆一层红外材料之后，提供了较大的红外辐射面积，从而提升待散热器件表面的红外辐射散热性能，解决了现有技术在空气流动欠佳的情况下散热性能不佳的问题。附图说明图1为本专利技术所述散热材料的制备方法的较佳实施例流程示意图。具体实施方式本专利技术提供一种散热材料及其制备方法与应用。为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术所述的散热材料，其中，包括多孔物质、灌注于所述多孔物质孔隙中的导热材料以及包覆于多孔物质及导热材料外的红外辐射材料。本专利技术中，通过在多孔物质的空隙中灌注导热材料，而后再包覆一层红外辐射材料，制得一种散热材料。依靠多孔物质提供的空隙灌注导热材料，可将热能有效传导并扩散；利用多孔物质提供较大表面积包覆红外辐射材料，可有效将热能以红外辐射的形式辐射散发。这样制备的散热材料，具有导热与辐射散热双重效能，规避了利用多孔材料孔洞必须依靠空气流动形成对流来散热的弊端，有助于器件在空气流动不良的情况下散热性能的提升。优选地，所述的散热材料，其中，所述的多孔物质的孔隙率大于60％，孔径范围：0.01～200um，材质可以是天然的或人工合成的金属、非金属，化合物，或多种物质混合物，具体地，所述多孔物质为碳、石墨、陶瓷、硅石、碳化硅纳米管、碳纳米管、硅藻土、沸石、火山石、浮石、泡沫铜、泡沫铝和泡沫镍中的一种或多种。所述多孔物质外形可以是片状、球形、柱形、复杂几何外形的粉末或大面积的片状，所述多孔物质为粉末的颗粒尺度为：0.01～200um；所述多孔物质为大面积片状，是指长宽任一尺寸大于2mm的多孔物质。多孔物质外形为粉末状，相应地制备出的散热材料也是粉末状；多孔物质为大面积片状，相应地制备出的散热材料也为片状。优选地，所述的散热材料，其中，所述的导热材料，其导热率大于40W/m.k，粒径范围为0.001～500um。具体地，所述导热材料可以是为碳纤维、石墨烯、石墨、金刚石、碳化硅、氮化铝、氮化硼、氧化铝、氧化锡和金属单质中的一种或多种。优选地，所述的散热材料，其中，所述的红外辐射材料的红外辐射率大于80％、粒径范围为0.003～10um；材质可以是金属氧化物、非金属氧化物、金属碳化物、非金属碳化物、金属氮化物和非金属氮化物中的一种或多种，可以是天然的或人工合成的。具体地，所述的红外辐射材料可以是二氧化钛、二氧化硅、二氧化铝、氧化铁、氧化锰、氧化铜、氧化铈、氧化锑、氧化锡、碳化硅、氮化铝、氮化硼、菁金石、莫来石、电气石、蛭石、珍珠岩、火山灰和煤燃烧余灰中的一种或多种。本专利技术还提供了一种如上所述的散热材料的制备方法，其中，如图1所示，包括步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散热材料，其特征在于，包括多孔物质、灌注于所述多孔物质孔隙中的导热材料以及包覆于多孔物质及导热材料外的红外辐射材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种散热材料，其特征在于，包括多孔物质、灌注于所述多孔物质孔隙中的导热材料以及包覆于多孔物质及导热材料外的红外辐射材料。


2.根据权利要求1所述的散热材料，其特征在于，所述多孔物质为碳、石墨、陶瓷、硅石、碳化硅纳米管、氮化硼纳米管、碳纳米管、硅藻土、沸石、火山石、浮石、泡沫铜、泡沫铝和泡沫镍中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的散热材料，其特征在于，所述导热材料为碳纤维、石墨烯、石墨、金刚石、碳化硅、氮化铝、氮化硼、氧化铝、氧化锡和金属中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的散热材料，其特征在于，所述红外辐射材料为二氧化钛、二氧化硅、二氧化铝、氧化铁、氧化锰、氧化铜、氧化铈、氧化锑、氧化锡、碳化硅、氮化铝、氮化硼、菁金石、莫来石、电气石、蛭石、珍珠岩、火山灰和煤燃烧余灰中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的散热材料，其特征在于，所述散热材料为粉末状或片状。


6.一种如权利要求1～5任一所述的散热材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
取导热材料并分...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢金庚，李拥军，
申请(专利权)人：东莞市晶工节能研发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44