一种在柔性塑料基底表面电沉积多孔结构毛细芯的制备方法技术

技术编号：40305584 阅读：8 留言：0更新日期：2024-02-07 20:50

本发明专利技术公开了一种在柔性塑料基底表面电沉积多孔结构毛细芯的制备方法，包括：S1准备柔性基材聚酰亚胺，将其置于强碱水溶液中水解，使用硝酸银溶液活化水解后的基材；S2将硫酸铜、乙二胺四乙酸二钠、乙醛酸和氢氧化钠混合配置成碱性化学镀溶液，然后将步骤S1活化后的聚酰亚胺基材置于碱性化学镀溶液中进行化学镀铜；S3将聚酰亚胺基材置于硫酸铜和硫酸的混合电解液中，制备得到多孔结构毛细芯；S4对多孔结构毛细芯进行烧结。本发明专利技术利用电沉积技术在聚酰亚胺表面制备与基底一体化的多孔结构毛细芯，实现了弯折变形后能保持稳定结构的柔性均温版毛细芯的要求，进而使柔性基材表面电沉积的毛细芯结构在弯曲条件下有稳定优异的流体流动性能。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学领域，涉及一种柔性基材表面制备具有稳定结构多孔结构毛细芯的方法。

技术介绍

1、随着微电子器件发展迎来新一番浪潮，柔性可穿戴电子器件的发展对散热系统提出了全新的需求，在多次弯折变形后仍能保持稳定的散热能力是柔性散热系统的难题。因此，设计在弯折状态下能保持稳定传热功能的柔性超薄均温板，对柔型电子器件的散热问题具有重要的理论意义及广泛的应用前景。

2、毛细芯是均温板的核心构件，决定均温板的整体性能。现今柔性均温版的毛细芯多采用传统未经处理后的铜网、复合铜网、具有润湿性梯度的铜网，但存在柔性差，与基底结合差增加热阻，毛细性能差等问题，已不能满足柔性吸液芯的需求。目前直接在柔性基材上制备仿生毛细芯方法较少，亟需开发一种在柔性基底上的高性能多孔结构毛细芯的制备方法。

技术实现思路

1、鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种采用电沉积在柔性基材表面获得多孔结构毛细芯的制备方法，该制备方法可控。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：

3、一种在柔性塑料基底表面电沉积多孔结构毛细芯的制备方法，包括：

4、s1准备柔性基材聚酰亚胺，将其置于强碱水溶液中水解，使用硝酸银溶液活化水解后的基材；

5、s2将硫酸铜、乙二胺四乙酸二钠、乙醛酸和氢氧化钠混合配置成碱性化学镀溶液，然后将步骤s1活化后的聚酰亚胺基材置于所述碱性化学镀溶液中进行化学镀铜；

6、s3将上述化学镀后的聚酰亚胺基材，置于硫酸铜和硫酸的

7、s4对上述得到的多孔结构毛细芯进行烧结以增强多孔结构毛细芯强度。

8、作为优选的，在上述的制备方法中，所述步骤s1具体为：

9、将聚酰亚胺置于1mol/l～6mol/l的氢氧化钠水溶液中水解；将水解后的聚酰亚胺置于0.003mol/l～0.2mol/l的硝酸银水溶液中活化。

10、作为优选的，在上述的制备方法中，所述步骤s2具体为：

11、配置0.01mol/l～1mol/l的硫酸铜、0.05mol/l～0.35mol/l的乙二胺四乙酸二钠、0.1mol/l～0.5mol/l的乙醛酸，然后加入氢氧化钠调节ph至10～14得到碱性化学镀溶液；最后将活化后的聚酰亚胺基材置于碱性化学镀溶液中5s～600s。

12、作为优选的，在上述的制备方法中，步骤s3所述硫酸铜的浓度为0.04mol/l～饱和、硫酸浓度为0.01mol/l～5mol/l；

13、所述电流密度为恒电流0.01～5a/cm2或递增电流增速0.005a/(cm2·min)～3a/(cm2·min)，电沉积时间为5s～3000s。

14、作为优选的，在上述的制备方法中，步骤s1所述水解的时间为15min～180min，所述活化的时间为15min～180min。

15、作为优选的，在上述的制备方法中，步骤s4中，所述烧结的温度为200℃～500℃，烧结时间为30min～300min。

16、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术利用电沉积技术在聚酰亚胺表面制备与基底一体化的多孔结构毛细芯，实现了弯折变形后能保持稳定结构的柔性均温版毛细芯的要求，进而使柔性基材表面电沉积的毛细芯结构在弯曲条件下有稳定优异的流体流动性能。本专利技术制备的多孔结构毛细芯具有多尺度结构特征，该结构由微米、纳米晶枝颗粒组成，该结构具有微米、纳米尺度孔隙；其中微米晶枝颗粒尺寸在1-1000μm，纳米晶枝颗粒尺寸在0.100μm-10μm，微米孔隙由独立的微米晶枝形成或微米晶枝结构所围成区域形成，其孔隙尺寸范围在10-500μm，纳米孔隙由纳米级的晶枝之间形成的孔隙，该孔隙尺寸范围在0.1μm-10μm。

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【技术保护点】

1.一种在柔性塑料基底表面电沉积多孔结构毛细芯的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3所述硫酸铜的浓度为0.04mol/L～饱和、硫酸浓度为0.01mol/L～5mol/L；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1所述水解的时间为15min～180min，所述活化的时间为15min～180min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述烧结的温度为200℃～500℃，烧结时间为30min～300min。

7.一种多孔结构毛细芯，其特征在于由权利要求1～6任意一项制备方法所制备得到。

【技术特征摘要】

1.一种在柔性塑料基底表面电沉积多孔结构毛细芯的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3所述硫酸铜的浓度为0.04mol/l～饱和、硫酸浓度为0.01mol/l～5mol/l...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗佳利，张梦涵，吕树申，莫冬传，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：

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