介孔中空核壳结构及其制备方法、复合材料及电子器件技术

本公开实施例公开了一种介孔中空核壳结构及其制备方法、复合材料及电子器件。其中，介孔中空核壳结构包括：具有纳米结构的二氧化钛内核，以及位于所述二氧化钛内核外部的碳壳体；其中，所述二氧化钛内核和所述碳壳体之间具有空隙；所述碳壳体上分布有多个介孔。本公开实施例中的技术方案能够同时兼具高导热性能和高电磁屏蔽性能。能和高电磁屏蔽性能。能和高电磁屏蔽性能。

【技术实现步骤摘要】
介孔中空核壳结构及其制备方法、复合材料及电子器件


[0001]本公开涉及新材料
，尤其涉及一种介孔中空核壳结构及其制备方法、复合材料及电子器件。

技术介绍

[0002]为支持第五代移动通信技术(5G)的延时性更低、数据传输量更庞大的技术优势，要求作为通信枢纽的核心路由器(尤其是5G工业路由器)的线路速率愈来愈高，端口密度愈来愈大，体系结构愈来愈完善。
[0003]5G工业级路由器多用于恶劣复杂的环境下，需要确保5G工业路由器在高温、低温、室外、车载等复杂环境及各种仪器设备的信号干扰的情况下，仍能实现快速高效的多功能数据传输性能和提供安全稳定安心的数据连接共享，因此，要求5G工业级路由器中应用的材料具有高电磁波屏蔽性能。另外，为实现快速高效的数据传输，需要高速运行芯片和电子器件，会导致5G工业级路由器发热更严重，因此，还要求5G工业级路由器中应用的材料具有良好的散热性能。传统单一的散热材料或电磁屏蔽材料已不能够满足5G工业级路由器在复杂环境下长期工作的多功能需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开实施例提供了一种介孔中空核壳结构及其制备方法、复合材料及电子器件，能够同时兼具高导热性能和高电磁屏蔽性能。
[0005]第一方面，本公开实施例提供了一种介孔中空核壳结构，采用如下技术方案：
[0006]该介孔中空核壳结构包括：具有纳米结构的二氧化钛内核，以及位于所述二氧化钛内核外部的碳壳体；其中，所述二氧化钛内核和所述碳壳体之间具有空隙；所述碳壳体上分布有多个介孔。/>[0007]可选地，所述二氧化钛内核为二氧化钛纳米线。
[0008]第二方面，本公开实施例提供一种介孔中空核壳结构的制备方法，采用如下技术方案：
[0009]所述介孔中空核壳结构的制备方法包括：
[0010]在二氧化钛纳米材料外部形成二氧化硅硬模板，所述二氧化硅硬模板与所述二氧化钛纳米材料之间具有间隙；
[0011]在二氧化硅硬模板上生成间苯二酚
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甲醛树脂RF，得到TiO2@SiO2@RF结构；
[0012]对所述TiO2@SiO2@RF结构进行碳化处理，将所述间苯二酚
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甲醛树脂RF转化为碳；
[0013]去除碳化处理后的结构中的二氧化硅硬模板，得到TiO2@C介孔中空核壳结构，所述碳壳体上分布有多个介孔。
[0014]可选地，所述在二氧化硅硬模板上生成间苯二酚
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甲醛树脂RF，得到TiO2@SiO2@RF结构包括：
[0015]将外部包覆有二氧化硅硬模板的二氧化钛纳米材料加入含有乙醇、去离子水和氨
水的混合溶液中，超声搅拌得到第一混合物；
[0016]将四丁氧基硅烷加入所述第一混合物中，继续搅拌，得到第二混合物；
[0017]将间苯二酚和甲醛依次加入所述第二混合物中，继续搅拌，得到第三混合物；
[0018]获取所述第三混合物中的沉淀物，得到TiO2@SiO2@RF结构。
[0019]可选地，对所述TiO2@SiO2@RF结构进行碳化处理包括：在氩气气氛下，在650℃～750℃的碳化温度下，对所述TiO2@SiO2@RF结构进行碳化处理。
[0020]可选地，所述去除碳化处理后的结构中的二氧化硅硬模板包括：将所述碳化处理后的结构浸泡在氢氟酸中，去除二氧化硅硬模板。
[0021]第三方面，本公开实施例提供一种复合材料，采用如下技术方案：
[0022]所述复合材料包括均匀混合的以上任一项所述的介孔中空核壳结构、导热填料、吸波填料、增稠剂和溶剂。
[0023]可选地，在所述复合材料中，所述介孔中空核壳结构、所述导热填料、所述吸波填料和所述增稠剂的质量比为：1:(0.1～0.5):(0.05～0.2):(0.02～0.12)。
[0024]可选地，所述导热填料包括莫来石和SiC纤维，所述吸波填料包括BaTiO3纤维。
[0025]第四方面，本公开实施例提供一种电子器件，采用如下技术方案：
[0026]所述电子器件包括由以上任一项所述的复合材料制成的主体结构。
[0027]可选地，所述电子器件还包括：依次包覆于所述主体结构外部的屏蔽底釉和疏水面釉。
[0028]可选地，所述屏蔽底釉由莫来石、硼硅酸铝、粘土、钛酸钡、碳化硅、金属微粉组成；所述疏水面釉由莫来石、硼硅酸铝、粘土、钛酸钡、碳化硅、Ti超细粉和改性二氧化钛组成。
[0029]本公开实施例提供了介孔中空核壳结构及其制备方法、复合材料及电子器件，该介孔中空核壳结构包括二氧化钛内核，以及位于二氧化钛内核外部的碳壳体，其中，二氧化钛内核和碳壳体之间具有空隙；碳壳体上分布有多个介孔。一方面，碳壳体具有较好的导热性；另一方面，二氧化钛作为传统的陶瓷材料，具有很高的耐磨性、耐高温、耐腐蚀、硬度高且高温下化学稳定性强等优势；再一方面，通过在二氧化钛内核外部包裹碳壳体可以调节其介电常数、热膨胀系数以及阻抗匹配等特性；又一方面，碳壳体上分布的多个介孔，以及内部具有碳
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空气
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TiO2界面，使得其具有优异的电磁波吸收性能和优良的特征阻抗匹配。因此，本公开实施例提供的介孔中空核壳结构能够同时兼具高导热性能和高电磁屏蔽性能。
[0030]上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本公开的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0032]图1为本公开实施例提供的介孔中空核壳结构的横截面示意图；
[0033]图2为本公开实施例提供的介孔中空核壳结构的制备方法流程图；
[0034]图3为本公开实施例提供的电子器件的横截面示意图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
[0036]需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
[0037]除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
[0038]本公开实施例提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种介孔中空核壳结构，其特征在于，包括：具有纳米结构的二氧化钛内核，以及位于所述二氧化钛内核外部的碳壳体；其中，所述二氧化钛内核和所述碳壳体之间具有空隙；所述碳壳体上分布有多个介孔。2.根据权利要求1所述的介孔中空核壳结构，其特征在于，所述二氧化钛内核为二氧化钛纳米线。3.一种介孔中空核壳结构的制备方法，其特征在于，包括：在二氧化钛纳米材料外部形成二氧化硅硬模板，所述二氧化硅硬模板与所述二氧化钛纳米材料之间具有间隙；在二氧化硅硬模板上生成间苯二酚
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甲醛树脂RF，得到TiO2@SiO2@RF结构；对所述TiO2@SiO2@RF结构进行碳化处理，将所述间苯二酚
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甲醛树脂RF转化为碳；去除碳化处理后的结构中的二氧化硅硬模板，得到TiO2@C介孔中空核壳结构，所述碳壳体上分布有多个介孔。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述在二氧化硅硬模板上生成间苯二酚
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甲醛树脂RF，得到TiO2@SiO2@RF结构包括：将外部包覆有二氧化硅硬模板的二氧化钛纳米材料加入含有乙醇、去离子水和氨水的混合溶液中，超声搅拌得到第一混合物；将四丁氧基...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文波，郭晶晶，舒登峰，黄飞，孙佳晨，陈昊，
申请(专利权)人：彗晶新材料科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：