一种三维导热填料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种三维导热填料及其制备方法和应用。该三维导热填料包括氮化硼纳米片以及原位生长于氮化硼纳米片层间的碳纳米管；其中，所述碳纳米管的含量为2.5～20wt％。本发明专利技术还公开了一种三维导热填料的制备方法及其在制备导热复合材料中的应用。本发明专利技术提供的三维导热填料相对于原始的二维氮化硼纳米片在面内导热和纵向面间导热都有不同程度的提高；采用了化学气相沉积法，在氮化硼纳米片原位生长碳纳米管，通过调控反应时间，得到生长不同含量碳纳米管的三维导热填料；适用于制备多种形态的复合材料，不管是柔性导热膜，硬质导热垫，还是导热膏等，都能有更优异的稳定性和导热性能。

A three-dimensional thermal conductive filler and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种三维导热填料及其制备方法和应用
本专利技术涉及导热材料
更具体地，涉及一种三维导热填料及其制备方法和应用。
技术介绍
现代电子与电力设备的快速发展，电子器件与电力设备的集成化使得设备的尺寸不断减小，功率密度的持续增加，引发了严重的散热问题。作业中的设备在短时间内产生的大量热量不能及时有效地散发出去，势必影响设备的精度和使用寿命，如过高温度会致损半导体的结点，电路的连接界面，破坏电子元器件的机械应力，绝缘材料的老化等。目前，关于设备的散热性能已作为电子电力设备的综合性能的重要考核之一，散热问题甚至成为整个产品的技术瓶颈问题。聚合物因具有电气绝缘性能，机械加工性能，轻质及低廉而广泛用于电子电力设备的热管理。但是聚合物本身具有很差的导热性能，远远不能满足日益增长的散热需求。六方氮化硼(h-BN)与石墨烯具有相似的层状结构，每一层都是有B原子和N原子交替排列组成的无限延伸的六边形蜂窝状结构，因其颜色为白色，被喻名为“白色石墨烯”。随着石墨烯的研究热潮的发展，作为二维材料的新起之秀的六方氮化硼纳米片，因与石墨烯结构相似而引发了更多研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维导热填料，其特征在于，所述三维导热填料包括氮化硼纳米片以及原位生长于氮化硼纳米片层间的碳纳米管；其中，所述碳纳米管的含量为2.5～20wt％。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维导热填料，其特征在于，所述三维导热填料包括氮化硼纳米片以及原位生长于氮化硼纳米片层间的碳纳米管；其中，所述碳纳米管的含量为2.5～20wt％。


2.根据权利要求1所述的三维导热填料，其特征在于，所述三维导热填料通过在负载有机金属催化剂的氮化硼纳米片的片层中采用化学气相沉积法原位生长碳纳米管制备得到。


3.根据权利要求2所述的三维导热填料，其特征在于，所述有机金属催化剂为醋酸镍、醋酸铁或醋酸钴。


4.一种如权利要求1～3任一项所述的三维导热填料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将氮化硼纳米片和有机金属催化剂超声分散于分散剂中，搅拌均匀，干燥得到负载有机金属催化剂的氮化硼纳米片；
2)采用化学气相沉积法在负载有机金属催化剂的氮化硼纳米片的片层中原位生长碳纳米管，得到三维导热填料。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述采用化学气相沉积法在负载有机金属催化剂的氮化硼纳米片的片层中原位生长碳纳米管具体包括如下步骤：
将负载有机金属催化剂的氮化硼纳米片置于化学气相沉积设备中，在氩气和氢气氛围下，将该化学气相沉积设备升温至500～900℃后通入碳源，反应5～80min，降温至常温，得到三维导热填料。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积设备为管式炉或流化床；
其中，所述化学气相沉积设备为管式炉时，升温方式如下：以5～15℃/min的升温速率由室温升至500℃并保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晓娟，潘婷，邓碧健，李云，李永峰，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11