一种MXene/金属复合气凝胶、其制备方法、用途及包含其的热界面材料技术

本发明专利技术提供了一种MXene/金属复合气凝胶、其制备方法、用途及包含其的热界面材料。所述MXene/金属复合气凝胶包括MXene骨架和金属，所述MXene骨架通过所述金属交联成网络结构。所述MXene/金属复合气凝胶是通过先将MXene与金属盐反应，将金属离子原位还原成金属纳米颗粒，然后用冰模板法形成网络结构并冷冻干燥，最后退火使金属纳米颗粒熔融，“焊接”MXene片层的方法制备得到。本发明专利技术提供的MXene/金属复合气凝胶具有良好的导热性、结构稳定性和导热稳定性，可用作导热填料，用于制备热界面材料，其与有机高分子材料间的相容性良好，对于聚合物基底具有较广的适用范围。

MXene/ metal composite aerogel, its preparation method, usage and thermal interface material containing it

【技术实现步骤摘要】
一种MXene/金属复合气凝胶、其制备方法、用途及包含其的热界面材料
本专利技术属于导热材料
，具体涉及一种MXene/金属复合气凝胶、其制备方法、用途及包含其的热界面材料。
技术介绍
热界面材料是用于设置在散热器件与发热器件之间，降低它们之间接触热阻的一类材料的总称。散热器件与发热器件接触时，不可避免地存在空隙，而空气的导热系数非常小，因此会导致界面之间存在较大的接触热阻，使用热界面材料可以很好地填充这个空隙，提高散热性能。但是随着集成电路的小型化、高密度化和高功率化，电子元器件的散热问题已经严重限制了集成电路产业的发展。因此为了保证电子元器件的工作性能和使用寿命，开发高导热的新型热界面材料尤为重要。聚合物材料由于具有良好的柔韧性、低成本和良好的可加工性，因此被广泛应用于热界面材料中。然而，聚合物的本征导热率普遍太低，在实际应用中单独使用时难以达到有效的传热效果。为此，通常需要向聚合物中添加导热填料(例如，陶瓷，金属和碳材料)。最近，MXene(导热系数为471Wm-1K-1左右)为代表的二维材料，它们由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MXene/金属复合气凝胶，其特征在于，所述MXene/金属复合气凝胶包括MXene骨架和金属，所述MXene骨架通过所述金属交联成网络结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种MXene/金属复合气凝胶，其特征在于，所述MXene/金属复合气凝胶包括MXene骨架和金属，所述MXene骨架通过所述金属交联成网络结构。


2.根据权利要求1所述的MXene/金属复合气凝胶，其特征在于，所述金属选自银、铁、镍或铜中的一种或至少两种的组合，优选为银。


3.根据权利要求1或2所述的MXene/金属复合气凝胶，其特征在于，所述金属占所述MXene/金属复合气凝胶的质量百分比为0.5-10％，优选为1-3.2％；
优选地，所述MXene/金属复合气凝胶的表观密度为0.9-3kg/m3。


4.一种如权利要求1-3任一项所述的MXene/金属复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将MXene分散液与金属盐溶液混合，反应，使金属离子还原成金属纳米颗粒，得到MXene/金属纳米颗粒复合材料的分散液；
(2)将步骤(1)得到的分散液冷冻干燥，得到MXene/金属纳米颗粒复合气凝胶；
(3)对步骤(2)得到的MXene/金属纳米颗粒复合气凝胶进行退火，使所述MXene/金属纳米颗粒复合气凝胶中的金属纳米颗粒熔融，所述退火完成后，得到所述MXene/金属复合气凝胶。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述反应的温度为-5～80℃，优选为-5～50℃；
优选地，步骤(1)中所述反应的时间为10-30min；
优选地，步骤(1)中所述反应是在超声振荡条件下进行。


6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：在步骤(2)中所述冷冻干燥之前，将步骤(1)得到的分散液与聚乙烯醇混合；
优选地，步骤(3)中所述退火的...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫长增，纪超，王英，孙蓉，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44