一种高定向水平排列氮化硼膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高定向水平排列氮化硼膜的制备方法，包括以下步骤：使用氮化硼粉末作为原料以制备浆料；将所制备的浆料涂布于离型膜上，得到薄膜；对薄膜进行压缩处理；重复多次上述涂布、压缩处理步骤，得到预处理薄膜；对预处理薄膜进行热压处理，得到高定向水平排列氮化硼膜。本发明专利技术通过筛选一定片径大小的氮化硼粉末与涂布厚度匹配，匹配比例为涂布厚度：氮化硼片径＝2

【技术实现步骤摘要】
一种高定向水平排列氮化硼膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及导热材料领域，具体而言，涉及一种高定向水平排列氮化硼膜的制备方法。

技术介绍

[0002]5G时代的设备在小型化、集约化、轻量化的同时也在追求着的更优越的性能，5G技术采用的超高频信号在原有的材料传播中发生了更大的介电损耗，因此对手机的散热材料也提出了更苛刻的要求。在智能终端领域，这要求体现为需同时保持优良的散热性能(高导热)及具有优良电气性能(低介电、绝缘)。有白色石墨之称的六方氮化硼，它具有类似石墨的层状结构，有良好的润滑性，电绝缘性导热性和耐化学腐蚀性，理论热导率可达300W/m
·
K左右，但实际应用中不定向的六方氮化硼由于无法形成有效的导热网络而影响其导热性能，因此开发一款高定向水平排列氮化硼膜具有广阔的市场前景，过去在氮化硼成膜制备工艺中一般都采用高速机械剥离或者超声分散技术进行剥离，然后进行一次涂布压缩成膜，没有考虑到氮化硼粉体固化成型前的水平定向排列程度；现有技术的制备工艺中一般使用高速机械剥离或者超声分散剥离进行改性，然后进行一次涂布压缩成膜；采用烧结的方式做成有序排列的氮化硼散热膜；存在以下缺点：高速机械剥离、高温烧结方式能耗大，超声分散效率低较难形成规模化生产，一次涂布压缩成型的氮化硼片层水平定向排列程度低，限制其水平方向的热导率。
[0003]综上所述，经过申请人的海量检索，本领域至少存在现有技术使用的生产工艺难以规模化生产，一次涂布压缩成型的氮化硼片层水平定向排列程度低，限制其水平方向的热导率的问题，因此，需要开发或者改进一种高定向水平排列氮化硼膜的制备方法。

技术实现思路

[0004]基于此，为了现有技术使用的生产工艺难以规模化生产，一次涂布压缩成型的氮化硼片层水平定向排列程度低，限制其水平方向的热导率的问题，本专利技术提供了一种高定向水平排列氮化硼膜的制备方法，具体技术方案如下：
[0005]一种高定向水平排列氮化硼膜的制备方法，包括以下步骤：
[0006]使用氮化硼粉末作为原料以制备浆料；
[0007]将所制备的浆料涂布于离型膜上，得到薄膜；
[0008]对薄膜进行压缩处理；
[0009]重复多次上述涂布、压缩处理步骤，得到预处理薄膜；
[0010]对预处理薄膜进行热压处理，得到高定向水平排列氮化硼膜。
[0011]进一步地，所述制备方法包括以下步骤：
[0012]S1：将氮化硼粉末、溶剂、聚合物混合均匀，按重量份算，混合比例为氮化硼粉末100份，溶剂300份
‑
600份，聚合物10份
‑
50份，得到浆料；
[0013]S2:使用刮刀将所得浆料在离型膜上进行涂布，得到薄膜；
[0014]S3:对薄膜进行压缩处理；
[0015]S4:重复S2及S3步骤多次，得到预处理薄膜；
[0016]S5:对预处理薄膜进行热压处理，得到高定向水平排列氮化硼膜。
[0017]进一步地，所述氮化硼粉末的片径D50为50nm～200μm。
[0018]进一步地，所述涂布的涂布厚度为5μm～1000μm。
[0019]进一步地，所述涂布的厚度与氮化硼粉体的片径大小的比例为2
‑
4：1。
[0020]进一步地，所述压缩处理的压力为1～500Mpa，温度为20℃～500℃，处理时间为5s～24h。
[0021]进一步地，所述热压处理的压力为1～500Mpa，温度为100℃～500℃，处理时间为5s～24h。
[0022]进一步地，所述S4步骤中，重复S2及S3步骤2
‑
50次，得到预处理薄膜。
[0023]进一步地，所述聚合物选自聚乙烯醇、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氯乙烯树脂、聚氨酯树脂、聚甲基丙烯酸酯、聚酰亚胺树脂中的至少一种。
[0024]进一步地，所述溶剂选自去离子水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯、环己烷中的至少一种。
[0025]上述技术方案中，通过筛选一定片径大小的氮化硼粉末与涂布厚度匹配，匹配比例为涂布厚度：氮化硼片径＝2
‑
4：1，使浆料中聚合物固化成型前有更多的氮化硼粉体被水平定向排列，经过多次涂布压缩及热压处理，得到高定向水平排列的氮化硼膜，从而提高其平面导热性能及介电性能；
[0026]本方案通过筛选一定片径大小的氮化硼粉末与涂布厚度匹配，然后进行简单的机械混合即可多次涂布压缩及热压处理，得到高定向水平排列的氮化硼膜，解决传统方式能耗大、难以规模化生产及一次涂布压缩成型的氮化硼片层水平定向排列程度低的问题,整个过程无需对氮化硼粉体进行高速机械剥离，能耗低，产量规模大。同时对其他二维材料涂布成膜工艺有一定的指导意义。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例1中制备高定向水平排列氮化硼横截面的扫描电子显微镜图像；
[0028]图2是本专利技术实施例2中制备的氮化硼薄膜横截面的扫描电子显微镜图像；
[0029]图3是本专利技术实施例3中制备高定向水平排列氮化硼膜横截面的扫描电子显微镜图像；
[0030]图4是本专利技术实施例5中制备高定向水平排列氮化硼膜横截面的扫描电子显微镜图像；
[0031]图5是本专利技术实施例1制备高定向水平排列氮化硼膜与实施例2制备的氮化硼薄膜在模拟实验环境下的使用效果图；
[0032]图6是本专利技术的制备工艺流程框图。
具体实施方式
[0033]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0034]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0035]本专利技术一实施例中的一种高定向水平排列氮化硼膜的制备方法，包括以下步骤：
[0036]使用氮化硼粉末作为原料以制备浆料；
[0037]将所制备的浆料涂布于离型膜上，得到薄膜；
[0038]对薄膜进行压缩处理；
[0039]重复多次上述涂布、压缩处理步骤，得到预处理薄膜；
[0040]对预处理薄膜进行热压处理，得到高定向水平排列氮化硼膜。
[0041]在其中一个实施例中，所述制备方法包括以下步骤：
[0042]S1：将氮化硼粉末、溶剂、聚合物混合均匀，按重量份算，混合比例为氮化硼粉末100份，溶剂300份
‑
600份，聚合物10份
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50份，得到浆料；
[0043]S2:使用刮刀将所得浆料在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高定向水平排列氮化硼膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：使用氮化硼粉末作为原料以制备浆料；将所制备的浆料涂布于离型膜上，得到薄膜；对薄膜进行压缩处理；重复多次上述涂布、压缩处理步骤，得到预处理薄膜；对预处理薄膜进行热压处理，得到高定向水平排列氮化硼膜。2.根据权利要求1所述的高定向水平排列氮化硼膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将氮化硼粉末、溶剂、聚合物混合均匀，按重量份算，混合比例为氮化硼粉末100份，溶剂300份
‑
600份，聚合物10份
‑
50份，得到浆料；S2:使用刮刀将所得浆料在离型膜上进行涂布，得到薄膜；S3:对薄膜进行压缩处理；S4:重复S2及S3步骤多次，得到预处理薄膜；S5:对预处理薄膜进行热压处理，得到高定向水平排列氮化硼膜。3.根据权利要求1或2所述的高定向水平排列氮化硼膜的制备方法，其特征在于，所述氮化硼粉末的片径D50为50nm～200μm。4.根据权利要求1或2所述的高定向水平排列氮化硼膜的制备方法，其特征在于，所述涂布的涂布厚度为5μm～1000μm。5.根据权利要求1或2所述的高定向水平排列氮化硼膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：范维仁，陈国荣，赖佛阳，丘陵，成会明，
申请(专利权)人：佛山华南新材料研究院，
类型：发明
国别省市：