一种液态金属导热片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种液态金属导热片及其制备方法，导热片包括碳纳米管和填充于碳纳米管缝隙内的液态金属，所述碳纳米管交织成网状连接结构。制备方法包括步骤：S1：将碳纳米管分散液涂布到薄膜上形成碳纳米管涂层；S2：将液态金属加热至熔点以上，吸入压延机上料平台中；S3：将S1制备的碳纳米管涂层的薄膜装配到压延机上下放卷轴，将流体状的液态金属通过压延机后即得液态金属导热片；撕去表面薄膜，即得镶嵌有碳纳米管的液态金属导热片本发明专利技术通过压入碳纳米管涂层来提升液态金属导热片性能，防止金属片融化泄露，提高液态金属导热片的使用安全性。安全性。安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属导热片及其制备方法


[0001]本专利技术属于导热材料
，具体涉及一种液态金属导热片及其制备方法。

技术介绍

[0002]液态金属导热片是固体片状热界面产品，利用本身低熔点特性通过发热体发热使其熔化能保证充分地填充界面间隙形成良好的导热通道。液态金属导热片不仅具备优异的热传导能力，同时操作便捷、无需涂抹工序。液态金属相变储能材料是一种具有高热导率，高相变潜热的复合材料，其不仅吸热能力强，同时传热速率快，能够在极短时间内快速降低目标热源的温度。
[0003]传统的液态金属导热片是固体片状纯金属产品，由纯的液态金属制成。特别是现有的液态金属的融化后会出现泄露风险。故可以通过一些处理方式，来拓宽液态金属的应用领域。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种液态金属导热片及其制备方法，通过压入碳纳米管涂层来提升液态金属导热片性能，防止金属片融化泄露，提高液态金属导热片的使用安全性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：本专利技术提供了一种液态金属导热片，包括碳纳米管和填充于碳纳米管缝隙内的液态金属，所述碳纳米管交织成网状连接结构。
[0006]进一步地说，所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、羧基化碳纳米管和羟基化碳纳米管中的一种或多种。
[0007]进一步地说，所述碳纳米管的管径为2
‑
100nm；和/或，所述碳纳米管的长度为5
‑
30μm。
[0008]进一步地说，所述的液态金属为镓基合金或铋基合金。
[0009]进一步地说，其中镓基合金是指镓与铟、锡、锌、铝、铜和镁中的一种或多种金属制备得到的低熔点合金；其中铋基合金是指铋与铟、锡、锌、铝、铜和镁中的一种或多种金属制备得到的低熔点合金。
[0010]进一步地说，所述液态金属的熔点为40
‑
200℃。
[0011]进一步地说，所述液态金属导热片的厚度为0.05
‑
0.3mm。
[0012]本专利技术还提供了一种所述的液态金属导热片的制备方法，包括如下步骤:
[0013]S1：将碳纳米管分散液涂布到薄膜上形成碳纳米管涂层；
[0014]S2：将液态金属加热至熔点以上，吸入压延机上料平台中；
[0015]S3：将S1制备的碳纳米管涂层的薄膜装配到压延机上下放卷轴，将流体状的液态金属通过压延机后即得液态金属导热片；撕去表面薄膜，即得镶嵌有碳纳米管的液态金属导热片。
[0016]进一步地说，步骤S1中所述的碳纳米管分散液的各原料按质量分数的构成为：
[0017]碳纳米管1
‑
10％；
[0018]分散剂0.5
‑
5％；
[0019]功能助剂0.1
‑
0.5％；
[0020]其余为水。
[0021]进一步地说，所述碳纳米管涂层的厚度为0.1
‑
3um。
[0022]进一步地说，步骤S1中所述薄膜为聚酰亚胺薄膜、PET薄膜、PC薄膜、PP薄膜或PMMA薄膜。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术的液态金属导热片包括碳纳米管和填充于碳纳米管缝隙内的液态金属(或称碳纳米管镶嵌于液态金属)，碳纳米管交织成网状连接结构，即碳纳米管具有特殊的线性结构，且与其他的金属粒子或石墨粉相比，碳纳米管还具有比较大的长径比以及很好的导热性能，通过碳纳米管之间相互缠绕、连接，进而能够交织成网状连接结构(或称三维网络)，犹如树根一样，植入导热片的内表面，大大提高其牢固性，最终提高其结构稳定性，防止外泄；
[0025]本专利技术的制备方法中通过压入碳纳米管涂层来提升液态金属导热片性能，由此制出的导热片，相比纯液态金属导热片，热导率保持一致的前提下，可以解决液态金属导热片融化导致的安全性问题；再者本制备方法主要是涂布和压延的工艺，更适合工业化。
[0026]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
[0027]图1是本专利技术的实施例的碳纳米管交织成的网状连接结构的平面示意图(此图为理想状态下的示意图)。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的优点及功效。本专利技术也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本专利技术所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。
[0029]实施例：本专利技术提供了一种液态金属导热片，包括碳纳米管和填充于碳纳米管缝隙内的液态金属，所述碳纳米管交织成网状连接结构，如图1所述，该图为理想状态下的示意图，当然也可以交织成更杂乱无序的网状结构。
[0030]所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、羧基化碳纳米管和羟基化碳纳米管中的一种或多种。
[0031]所述碳纳米管的管径为2
‑
100nm；和/或，所述碳纳米管的长度为5
‑
30μm。
[0032]所述的液态金属为镓基合金或铋基合金。
[0033]其中镓基合金是指镓与铟、锡、锌、铝、铜和镁中的一种或多种金属制备得到的低熔点合金；其中铋基合金是指铋与铟、锡、锌、铝、铜和镁中的一种或多种金属制备得到的低熔点合金。
[0034]所述液态金属的熔点为40
‑
200℃。
[0035]所述液态金属导热片的厚度为0.05
‑
0.3mm。
[0036]实施例1到实施例3的碳纳米管分散液配方如下表1：
[0037]表1
[0038][0039]其余助剂包括消泡剂，但不限于此。
[0040]实施例1到实施例3的碳纳米管分散液按如下方法制备：
[0041]首先按实施例中的配方比例称取水和分散剂，在300
‑
500rpm(较佳的是400rpm)的转速下，机械搅拌5
‑
15分钟(较佳的是10分钟)后加入碳纳米管、消泡剂，经高速分散机先以500
‑
700rpm(较佳的是600rpm)的转速低速搅拌10
‑
30分钟(较佳的是20分钟)后调至高速1000
‑
1400rpm(较佳的是1200rpm)搅拌20
‑
40分钟，再导入砂磨机在1800
‑
2200rpm(较佳的是2000rpm)的转速下涡轮研磨50
‑
70分钟(较佳的是60分钟)后停止砂磨制，即得均匀的碳纳米管分散液；
[0042]实施例1到实施例3的所述的液态金属导热片的制备方法，包括如下步骤:
[0043]S1：将碳纳米管分散液涂布到薄膜上形成碳纳米管涂层；
[0044]S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态金属导热片，其特征在于：包括碳纳米管和填充于碳纳米管缝隙内的液态金属，所述碳纳米管交织成网状连接结构。2.根据权利要求1所述的液态金属导热片，其特征在于：所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、羧基化碳纳米管和羟基化碳纳米管中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的液态金属导热片，其特征在于：所述碳纳米管的管径为2
‑
100nm；和/或，所述碳纳米管的长度为5
‑
30μm。4.根据权利要求1所述的液态金属导热片，其特征在于：所述的液态金属为镓基合金或铋基合金。5.根据权利要求4所述的液态金属导热片，其特征在于：其中镓基合金是指镓与铟、锡、锌、铝、铜和镁中的一种或多种金属制备得到的低熔点合金；其中铋基合金是指铋与铟、锡、锌、铝、铜和镁中的一种或多种金属制备得到的低熔点合金。6.根据权利要求1所述的液态金属导热片，其特征在于：所述液态金属的熔点为40
‑
200℃。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟强，谭红，杨晓强，
申请(专利权)人：空间液态金属科技发展江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：