一种内置立体复合散热结构的手机背壳及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种内置立体复合散热结构的手机背壳及其制造方法，该手机背壳分为硬质基体部分和柔性内表面附着部分组成，其中硬质基体部分以环氧树脂为基体，其内以硬质基体部分总质量计，固化有0.8wt％‑1wt％的碳纤维管、43wt％‑45wt％的氧化铝粉末、由不同粒度碳化硅组成的占手机背壳总质量14wt％‑15wt％混合碳化硅微粒三种功能填料；柔性内表面附着部分为绝缘导热硅酮，该绝缘导热硅酮具体以羟基封端聚二甲基硅氧烷为基体、铜粉为功能填料、碳酸钙为增强填料制成的复合材料。本发明专利技术整体高导热、立体散热、耐腐蚀、抗老化。

【技术实现步骤摘要】
一种内置立体复合散热结构的手机背壳及其制造方法
本专利技术涉及电气设备散热
，尤其涉及一种内置立体复合散热结构的手机背壳及其制造方法。
技术介绍
电气设备散热材料广泛用于航空航天、国防军工、汽车、电子电器等行业的集成块、功率管或需要绝缘导热的部位。制作导热型硅橡胶能够使用的导热绝缘填料包括碳化物、氮化物和金属氧化物等。其中，碳化物和氮化物具有良好的绝缘性和高热导率，但价格昂贵，限制了大批量的工业应用；廉价易得且具有较高导热率的金属氧化物如氧化铝、氧化锌、氧化镁等成为规模工业应用的首选，前人对此也做了大量研究。但是，氧化铝、氧化锌等导热填料自身化学性质过于稳定，与基体结合力较差，会导致整体材料体的韧性下降、成型困难，这大大限制了在新能源电池等轻量化要求高的领域的应用。此外，在电子产品日趋小型化和轻薄化的今天，除了使用导热材料进行有效的热量散发外，还需对阻燃性能提出更高的要求，而提高硅酮密封胶阻燃性能的常用方法是，加入大量氢氧化镁、氢氧化铝等阻燃性填料，依靠此类填料自身的难燃及自熄作用使硅酮密封胶达到阻燃效果。但这种方法进一步降低了导热硅酮密封胶的导热性能、物理力学性能及粘接性等；如果在密封胶中添加昂贵的铂系阻燃剂改善阻燃性能，则将使硅胶的经济性大打折扣。因此，市面上急需一种高导热、立体散热、耐腐蚀、抗老化的内置立体复合散热结构的手机背壳。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种高导热、立体散热、耐腐蚀、抗老化的内置立体复合散热结构的手机背壳。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种内置立体复合散热结构的手机背壳，该手机背壳分为硬质基体部分和柔性内表面附着部分组成，其中硬质基体部分以环氧树脂为基体，其内以硬质基体部分总质量计，固化有0.8wt％-1wt％的碳纤维管、43wt％-45wt％的氧化铝粉末、由不同粒度碳化硅组成的占手机背壳总质量14wt％-15wt％混合碳化硅微粒三种功能填料；柔性内表面附着部分为导热硅酮，该导热硅酮具体以羟基封端聚二甲基硅氧烷为基体、铜粉为功能填料、碳酸钙为增强填料制成的复合材料；该手机背壳的制造方法包括以下阶段：S1：原料准备①按重量份准备羟基封端聚二甲基硅氧烷20份-22份、粒径0.1μm-0.12μm的铜粉50份-52份、甲基三甲氧基硅烷1份-1.2份、粒径0.1μm-0.12μm的碳酸钙微粒6份-8份、钛络合物3份-5份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份-1.2份、γ-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份-1.2份、环氧树脂母料450份-550份、碳纤维管8份-10份、粒径0.1μm-0.12μm的氧化铝粉末430份-450份、粒径2μm-2.5μm的碳化硅微粒86份-90份、粒径0.6μm-0.8μm的碳化硅微粒42份-45份、粒径0.1μm-0.12μm的碳化硅微粒12份-15份、甲基六氢邻苯二甲酸酐25份-30份、乙酰丙酮铷4份-6份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷8份-10份、3,5-二氨基苯甲酸8份-10份、亚磷酸三苯酯8份-10份、吡啶8份-10份、足量氯化锂甲醇溶液、足量NMP、足量DMF、足量二甲苯、足量丙酮；S2：导热硅酮制备①将阶段S1步骤①准备的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、铜粉、碳酸钙微粒加入到带有加热装置的行星机中，以600rpm-800rpm的机械搅拌速率分散均匀后，再在真空度1×10-2Pa-1×10-3Pa的真空环境下以125℃-130℃的温度边搅拌边真空脱水2h-2.5h，然后在真空环境下炉冷到室温，获得待用基胶；②在步骤①获得的待用基胶内，在真空度1×10-2Pa-1×10-3Pa的真空环境再下依次加入阶段S1步骤①准备的甲基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、钛络合物等助剂，按照600rpm-800rpm的机械搅拌速率搅拌25min-30min后制得所需导热硅酮；S3：硬质基体部分制备①将阶段S1步骤①准备的碳纤维管、氧化铝粉末、三种不同粒径的碳化硅微粒混合均匀并清洗、烘干，然后以阶段S1步骤①准备的二甲苯为溶剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷为改性剂，在125℃-130℃下对混合颗粒进行改性处理，处理时间5h-6h，取出混合颗粒，获得初改性混合颗粒；②将步骤①获得的初改性混合颗粒在足量阶段S1步骤①准备的NMP中超声振动分散至均匀，然后在NMP分散液中投入阶段S1步骤①准备的3,5-二氨基苯甲酸、亚磷酸三苯酯和吡啶，充入氮气保护，然后升温至105℃-110℃，反应2h-2.5h，待反应液在氮气保护下冷却至室温后，在反应液内滴入阶段S1步骤①准备的氯化锂甲醇溶液直至沉析物不再产生，滤出沉析物和其它固含物，并采用阶段S1步骤①准备的DMF和丙酮反复清洗沉析物和固含物至沉析物和固含物组成的混合粉末重量不再变化，获得改性混合粉末；③将阶段S1步骤①准备的环氧树脂母料与乙酰丙酮铷混合均匀，再将混合物加热至85℃-90℃至乙酰丙酮铷完全溶入环氧树脂中，获得环氧树脂混合液；④将步骤②获得的改性混合粉末全部投稿步骤③获得的环氧树脂混合液中，加入按重量份计1000份-1200份的丙酮，再以2000rpm-2500rpm的机械搅拌速率复合超声分散处理40min-50min至混合体完全混合均匀，再在保持搅拌的同时加热至50℃-55℃使混合体中的丙酮部分蒸发，加热时间40min-50min，获得预制混液；⑤将阶段S1步骤①准备的甲基六氢邻苯二甲酸酐投入步骤④获得的预制混液中，获得终制混液，然后在仍然保持搅拌的同时将终制混液置于真空度1×10-2Pa-1×10-3Pa的真空环境下进行除气处理35min-40min，然后将终制混液注入设计所需的手机壳模具中，将模具升温至115℃-120℃预固化2.5h-3h，再升温至150℃-155℃二次固化15h-18h，获得硬质基体部分；S4：装配使用①将阶段S2步骤②获得的导热硅酮填充在阶段S3步骤⑤获得的硬质基体部分和手机电池中间，然后通过硬质基体部分的卡扣结构连接固化手机电池、导热硅酮和硬质基体部分，至导热硅酮完全固化后，获得所需内置立体复合散热结构的手机背壳。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术的柔性胶合部分即本专利技术所述的附着层(其主要技术目的是将硬质的壳体与手机电池自适应地完整贴合以扩大接触面积)以铜粉作为主要导热填料，配合碳酸钙作为增强触变填料，制得了一款密度较低的环保友好的脱醇型导热硅酮密封胶，在获得较高的导热率(这一部分的导热率为4.2W/m·K-4.8W/m·K)的前提下，实现了硅酮胶密度的有效降低和可靠的阻燃性能，物理机械性能也得到较好的保障。(2)与现有技术中一般有机聚合物材料大多是热的不良导体(导热系数一般在0.1W/m·K-0.5W/m·K)不同，本专利技术通过构建立体的、全方位、全角度地传热结构，获得了良好的技术效果。根据相关研究，复合材料的导热系数与其内部不同相区的结构有很大关系,由于现有技术中一般的复合材料中微相结构的存在,导致在相界面直接的传导热阻增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内置立体复合散热结构的手机背壳，其特征在于：该手机背壳分为硬质基体部分和柔性内表面附着部分组成，其中硬质基体部分以环氧树脂为基体，其内以硬质基体部分总质量计，固化有0.8wt％-1wt％的碳纤维管、43wt％-45wt％的氧化铝粉末、由不同粒度碳化硅组成的占手机背壳总质量14wt％-15wt％混合碳化硅微粒三种功能填料；柔性内表面附着部分为导热硅酮，该导热硅酮具体以羟基封端聚二甲基硅氧烷为基体、铜粉为功能填料、碳酸钙为增强填料制成的复合材料；/n该手机背壳的制造方法包括以下阶段：/nS1：原料准备/n①按重量份准备羟基封端聚二甲基硅氧烷20份-22份、粒径0.1μm-0.12μm的铜粉50份-52份、甲基三甲氧基硅烷1份-1.2份、粒径0.1μm-0.12μm的碳酸钙微粒6份-8份、钛络合物3份-5份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份-1.2份、γ-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份-1.2份、环氧树脂母料450份-550份、碳纤维管8份-10份、粒径0.1μm-0.12μm的氧化铝粉末430份-450份、粒径2μm-2.5μm的碳化硅微粒86份-90份、粒径0.6μm-0.8μm的碳化硅微粒42份-45份、粒径0.1μm-0.12μm的碳化硅微粒12份-15份、甲基六氢邻苯二甲酸酐25份-30份、乙酰丙酮铷4份-6份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷8份-10份、3,5-二氨基苯甲酸8份-10份、亚磷酸三苯酯8份-10份、吡啶8份-10份、足量氯化锂甲醇溶液、足量NMP、足量DMF、足量二甲苯、足量丙酮；/nS2：导热硅酮制备/n①将阶段S1步骤①准备的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、铜粉、碳酸钙微粒加入到带有加热装置的行星机中，以600rpm-800rpm的机械搅拌速率分散均匀后，再在真空度1×10...

【技术特征摘要】
1.一种内置立体复合散热结构的手机背壳，其特征在于：该手机背壳分为硬质基体部分和柔性内表面附着部分组成，其中硬质基体部分以环氧树脂为基体，其内以硬质基体部分总质量计，固化有0.8wt％-1wt％的碳纤维管、43wt％-45wt％的氧化铝粉末、由不同粒度碳化硅组成的占手机背壳总质量14wt％-15wt％混合碳化硅微粒三种功能填料；柔性内表面附着部分为导热硅酮，该导热硅酮具体以羟基封端聚二甲基硅氧烷为基体、铜粉为功能填料、碳酸钙为增强填料制成的复合材料；
该手机背壳的制造方法包括以下阶段：
S1：原料准备
①按重量份准备羟基封端聚二甲基硅氧烷20份-22份、粒径0.1μm-0.12μm的铜粉50份-52份、甲基三甲氧基硅烷1份-1.2份、粒径0.1μm-0.12μm的碳酸钙微粒6份-8份、钛络合物3份-5份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份-1.2份、γ-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份-1.2份、环氧树脂母料450份-550份、碳纤维管8份-10份、粒径0.1μm-0.12μm的氧化铝粉末430份-450份、粒径2μm-2.5μm的碳化硅微粒86份-90份、粒径0.6μm-0.8μm的碳化硅微粒42份-45份、粒径0.1μm-0.12μm的碳化硅微粒12份-15份、甲基六氢邻苯二甲酸酐25份-30份、乙酰丙酮铷4份-6份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷8份-10份、3,5-二氨基苯甲酸8份-10份、亚磷酸三苯酯8份-10份、吡啶8份-10份、足量氯化锂甲醇溶液、足量NMP、足量DMF、足量二甲苯、足量丙酮；
S2：导热硅酮制备
①将阶段S1步骤①准备的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、铜粉、碳酸钙微粒加入到带有加热装置的行星机中，以600rpm-800rpm的机械搅拌速率分散均匀后，再在真空度1×10-2Pa-1×10-3Pa的真空环境下以125℃-130℃的温度边搅拌边真空脱水2h-2.5h，然后在真空环境下炉冷到室温，获得待用基胶；
②在步骤①获得的待用基胶内，在真空度1×10-2Pa-1×10-3Pa的真空环境再下依次加入阶段S1步骤①准备的甲基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、钛络合物等助剂，按照600rpm-800rpm的机械搅拌速率搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：周兵，张敬敏，周润生，
申请(专利权)人：追信数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37