透明定向导热件及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及透明定向导热件及其制备方法和应用。所述制备方法包括：提供包括层叠设置的透明衬底和金属纳米线层的金属纳米线透明导电薄膜；将导热粉体、磁性粉体、PVDF粉体与有机溶剂混合制备第一分散液，采用纺丝工艺将第一分散液制备成一维纳米纤维；将一维纳米纤维与DMF混合得到一维纳米纤维分散液，再将其与树脂溶液超声混合，得到第二分散液；利用第二分散液在金属纳米线层的表面形成涂层，同时持续施加垂直于金属纳米线层的定向磁场，固化后得到透明定向导热件，涂层厚度大于一维纳米纤维的长度，定向磁场的磁场强度为0.05T

【技术实现步骤摘要】
透明定向导热件及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及透明导电薄膜
，特别是涉及一种透明定向导热件及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金属纳米线透明导电薄膜在加热器领域应用时，可以通过降低方阻的方式提高总发热量，也可以通过提高保护层(OCA层)的热导率并减少横向热导的方式实现外表面所需的较大温升。其中，减少横向热导的方式之一是构建定向导热。传统方法中通常利用强磁场引导磁性材料定向分布实现定向导热，但是，这种定向分布方法对磁性材料具有选择性且磁性材料导热率较低，同时，还会影响金属纳米线透明导电薄膜的透光效果，将其用于摄像机视窗中会导致成像的清晰度降低。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述问题，提供一种透明定向导热件及其制备方法和应用；所述制备方法能够使透明定向导热件在保持90％以上高透光率的同时，实现定向导热且热传导效果优异。
[0004]一种透明定向导热件的制备方法，包括如下步骤：
[0005]提供金属纳米线透明导电薄膜，所述金属纳米线透明导电薄膜包括层叠设置的透明衬底以及金属纳米线层；
[0006]将导热粉体、磁性粉体、聚偏二氟乙烯粉体与有机溶剂混合制备第一分散液，采用纺丝工艺将所述第一分散液制备成一维纳米纤维；
[0007]将所述一维纳米纤维与N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂混合得到一维纳米纤维分散液，再将所述一维纳米纤维分散液与树脂溶液进行超声混合，得到第二分散液；
[0008]利用所述第二分散液在所述金属纳米线层的表面形成涂层，同时持续施加垂直于所述金属纳米线层的定向磁场，固化后得到透明定向导热件，其中，所述涂层的厚度大于所述一维纳米纤维的长度，所述定向磁场的磁场强度为0.05T
‑
5T。
[0009]在其中一个实施例中，所述一维纳米纤维的长度为200nm
‑
500nm；
[0010]及/或，所述涂层的厚度为600nm
‑
1200nm。
[0011]在其中一个实施例中，所述聚偏二氟乙烯粉体与所述导热粉体、所述磁性粉体的质量比为1:(0.1
‑
0.5):(0.1
‑
0.5)。
[0012]在其中一个实施例中，所述导热粉体与所述磁性粉体的总质量为所述第一分散液的质量的15％
‑
60％；
[0013]及/或，所述一维纳米纤维在所述一维纳米纤维分散液中的质量分数为15％
‑
65％；
[0014]及/或，所述一维纳米纤维在所述第二分散液中的质量分数为5％
‑
40％。
[0015]在其中一个实施例中，所述导热粉体的粒径为20nm
‑
50nm；
[0016]及/或，所述磁性粉体的粒径为50nm
‑
100nm。
[0017]在其中一个实施例中，所述超声混合的超声频率为10Hz
‑
20Hz。
[0018]在其中一个实施例中，持续施加垂直于所述金属纳米线层的定向磁场的步骤中，所述定向磁场的磁场强度递增，且递增的磁场强度选自0.05T
‑
5T中的任意范围；
[0019]及/或，所述定向磁场的磁场强度恒定，且磁场强度至少为0.5T。
[0020]在其中一个实施例中，所述金属纳米线层中，金属纳米线的直径为10nm
‑
500nm，长径比为200
‑
2000；
[0021]及/或，所述金属纳米线层的厚度为200nm
‑
2000nm；
[0022]及/或，所述金属纳米线透明导电薄膜的透光率为90％
‑
95％；
[0023]及/或，所述金属纳米线层中的金属纳米线选自银纳米线或者铜纳米线。
[0024]一种如上所述的透明定向导热件的制备方法制备得到的透明定向导热件，包括透明衬底，以及依次层叠设置于所述透明衬底表面的金属纳米线层和透明定向导热层，其中，所述透明定向导热层中包括一维纳米纤维，所述一维纳米纤维上分布有导热粉体和磁性粉体，且所述一维纳米纤维垂直于所述金属纳米线层。
[0025]一种如上所述的透明定向导热件用于摄像机视窗。
[0026]本专利技术所述的透明定向导热件的制备方法中，采用聚偏二氟乙烯作为载体，通过纺丝工艺制备出同时分布有导热粉体和磁性粉体的一维纳米纤维，在超声分散以及强极性N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂的协同作用下，一方面，可以使一维纳米纤维实现初步翻转，使一维纳米纤维在第二分散液中能够维持与法线夹角在75
°
以内的分布状态；另一方面，N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂与一维纳米纤维端部的氢键结合，使一维纳米纤维显现哑铃状，更有利于一维纳米纤维的翻转。
[0027]进而，在施加的垂直于金属纳米线层的定向磁场及特定磁场强度的作用下，能够使与法线夹角在75
°
以内的哑铃状一维纳米纤维可以轻易的翻转，从而实现一维纳米纤维定向分布。同时，由于一维纳米纤维在透明定向导热件中呈均匀分散的纵向分布，有利于降低因一维纳米纤维横向分布对透明定向导热件透光率的影响，使透明定向导热件能够保持优异的透光率。
[0028]因此，本专利技术所述的制备方法制得的透明定向导热件具有90％以上的高透光率，同时热传导效果优异，可以用于摄像机视窗的定向加热，使摄像机视窗具有优异的除雾除霜功能，能够解决因视窗起雾起霜造成拍摄影像不清晰等问题。
附图说明
[0029]图1为本专利技术一实施方式中制备透明定向导热件的流程示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例1制得一维纳米纤维的扫描电镜图。
[0031]其中，10、透明衬底；20、金属纳米线层；30、透明定向导热层；301、一维纳米纤维；3011、导热粉体；3012、磁性粉体。
具体实施方式
[0032]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更详细的描述。但是，应当理解，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式或实施例。相反地，提供
这些实施方式或实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0033]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或实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0034]结合图1所示，为本专利技术提供的透明定向导热件的制备方法，包括如下步骤：
[0035]S1，提供金属纳米线透明导电薄膜，所述金属纳米线透明导电薄膜包括层叠设置的透明衬底10以及金属纳米线层20；
[0036]S2，将导热粉体3011、磁性粉体3012、聚偏二氟乙烯粉体与有机溶剂混合制备第一分散液，采用纺丝工艺将所述第一分散液制备成一维纳米纤维30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透明定向导热件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供金属纳米线透明导电薄膜，所述金属纳米线透明导电薄膜包括层叠设置的透明衬底以及金属纳米线层；将导热粉体、磁性粉体、聚偏二氟乙烯粉体与有机溶剂混合制备第一分散液，采用纺丝工艺将所述第一分散液制备成一维纳米纤维；将所述一维纳米纤维与N,N
‑
二甲基甲酰胺溶剂混合得到一维纳米纤维分散液，再将所述一维纳米纤维分散液与树脂溶液进行超声混合，得到第二分散液；利用所述第二分散液在所述金属纳米线层的表面形成涂层，同时持续施加垂直于所述金属纳米线层的定向磁场，固化后得到透明定向导热件，其中，所述涂层的厚度大于所述一维纳米纤维的长度，所述定向磁场的磁场强度为0.05T
‑
5T。2.根据权利要求1所述的透明定向导热件的制备方法，其特征在于，所述一维纳米纤维的长度为200nm
‑
500nm；及/或，所述涂层的厚度为600nm
‑
1200nm。3.根据权利要求1所述的透明定向导热件的制备方法，其特征在于，所述聚偏二氟乙烯粉体与所述导热粉体、所述磁性粉体的质量比为1:(0.1
‑
0.5):(0.1
‑
0.5)。4.根据权利要求1所述的透明定向导热件的制备方法，其特征在于，所述导热粉体与所述磁性粉体的总质量为所述第一分散液的质量的15％
‑
60％；及/或，所述一维纳米纤维在所述一维纳米纤维分散液中的质量分数为15％
‑
65％；及/或，所述一维纳米纤维在所述第二分散液中的质量分数为5％
‑
40...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪聪，邓志吉，陈洁，郑东辉，曾西，苏传明，郑博达，刘明，陈鸿武，石文杰，侯金剑，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：