一种高热导率复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高热导率复合材料的制备方法，属于复合材料制备领域。所述方法包括以下步骤：S1.对石墨烯和SiCnw进行氧化处理；S2.对氧化石墨烯和氧化SiCnw分别进行偶联剂改性；S3.对偶联剂改性的石墨烯和偶联剂改性的SiCnw分别进行聚电解质改性；S4.通过自组装法制备石墨烯/SiCnw复合薄膜；通过浸渍工艺得到石墨烯/SiCnw/环氧树脂复合材料。和现有技术相比，本发明专利技术工艺简单，能够实现环氧树脂纳米复合材料的规模化制备，有利于推动环氧树脂纳米复合材料的使用；同时所制备的复合材料具有较高的机械性能和热导率，可以扩大环氧树脂的应用领域。应用领域。应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高热导率复合材料的制备方法


[0001]本专利技术公开了一种高热导率复合材料的制备方法，属于复合材料制备领域。

技术介绍

[0002]随着信息技术的快速发展，电子设备逐渐向高频、高速以及集成电路的幂集合小型化转化。需要耐热性能好、膨胀系数低的高导热材料迅速将发热元器件热量传递给散热装置,保障电子设备正常运行。优异力学性能的环氧树脂基导热复合材料能很好地解决器件在不同的工作环境中仍能保持正常的散热问题。
[0003]环氧树脂因其低廉的成本和优良的电绝缘性、耐腐蚀性、粘结性等特点，被广泛运用于封装散热等领域。然而，纯环氧树脂的热导率较低，约为0.2W/m
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K，难以满足导热要求，通常需要填充改性提升其导热性能。石墨烯具有高达5000W/m
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K的热导率，被认为是最为理想的二维导热填料。特别是填料沿某些特定方向排列取向时，复合材料在特定方向上的导热性能得到显著增强。例如石墨烯薄膜在平面方向上拥有很高的热导率，但是在厚度方向上由于界面接触热阻的因素导致纵向热导率较低。
[0004]传统树脂基导热复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高热导率复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：S1.以H2O2分别对石墨烯和SiCnw进行氧化处理，得到氧化的石墨烯和氧化的SiCnw；S2.氧化石墨烯和氧化SiCnw分别与硅烷偶联剂反应，得到偶联剂改性的石墨烯和偶联剂改性的SiCnw；S3.偶联剂改性的石墨烯和偶联剂改性的SiCnw分别加入聚电解质溶液中，反应得到聚电解质改性的石墨烯和聚电解质改性的SiCnw；S4.步骤S3得到的改性石墨烯和改性SiCnw经超声处理得到石墨烯分散液和SiCnw分散液；石墨烯分散液和SiCnw分散液混合，通过自组装法制备石墨烯/SiCnw复合薄膜；复合薄膜经冷冻、干燥处理得到改性的石墨烯/SiCnw复合薄膜；S5.将步骤S4中改性的石墨烯/SiCnw复合薄膜密封于真空袋中，将树脂与固化剂混合均匀配制胶液，通过浸渍工艺使胶液浸渍复合薄膜，加热固化后得到石墨烯/SiCnw/环氧树脂复合材料。2.根据权利要求1所述的一种高热导率复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1的具体方法为：称量一定量的石墨烯和SiCnw分别加入H2O2溶液中，经超声处理得到一定浓度的石墨烯分散液和SiCnw分散液，然后分别在80～90℃下搅拌回流3～5h，经微孔滤膜过滤、蒸馏水洗涤、真空干燥，得到氧化的石墨烯和氧化的SiCnw。3.根据权利要求2所述的一种高热导率复合材料的制备方法，其特征在于：所述的石墨烯为单层或多层石墨烯，其平面直径为0.5～50μm；所述的SiCnw为β型SiC，其直径为100～600nm，长度20～100μm；所述H2O2的体积百分比浓度为20～40％，每1g石墨烯或SiCnw采用250～500mlH2O2进行氧化；所述超声处理的功率为30～150W，时间为3～10min；所述的分散液的浓度为1～10mg/ml。4.根据权利要求1所述的一种高热导率复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2的具体方法为：称取一定量的硅烷偶联剂加入到乙醇/水溶液中，室温搅拌30～60min，配制成一定浓度的硅烷偶联剂溶液，然后将步骤S1中的氧化石墨烯和氧化SiCnw分别加入硅烷偶联剂溶液中，60～80℃下搅拌2～5h，偶联反应后，经微孔滤膜过滤、蒸馏水洗涤、真空干燥，得到偶联剂改性的石墨烯和偶联剂改性的SiCnw。5.根据权利要求4所述的一种高热导率复合材料的制备方法，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂，为单氨基、双氨基、三氨基或者多氨基硅烷偶联剂中的一种或两种以上物质的混合物；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王富忠，王伯航，赵菲，周霖，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：