一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料制備方法，特別是涉及一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著微電子集成技術(shù)和組裝技術(shù)的快速發(fā)展，電子元件、邏輯電路工作頻率急劇增加，半導(dǎo)體工作環(huán)境向高溫方向發(fā)展，大量熱量的累積容易導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短，效率降低。因此，在電子元器件中使用的材料要求具有高導(dǎo)熱性。目前國(guó)內(nèi)外采用的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料主要包括導(dǎo)熱絕緣膠粘劑、導(dǎo)熱絕緣橡膠、導(dǎo)熱絕緣灌封材料、導(dǎo)熱絕緣塑料，均是采用在高分子聚合物中添加高導(dǎo)熱的導(dǎo)熱填料，以達(dá)到提高材料熱導(dǎo)率的目的，該制備工藝存在的問題是，導(dǎo)熱填料的添加量過大會(huì)給注塑成型帶來嚴(yán)重的問題，且導(dǎo)熱填料的添加會(huì)導(dǎo)致材料力學(xué)性能的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有良好加工性能和優(yōu)異力學(xué)性能的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟:A、稱取3-7重量份熱塑性酚醛樹脂作為粘結(jié)劑和0.3-0.7重量份烏洛托品作為固化劑，用無水乙醇進(jìn)行溶解配成溶液；
B、將配制好的熱塑性酚醛樹脂溶液和70-150重量份鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒在研缽中混合，通過機(jī)械混合的作用在鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒表面形成一層固體酚醛樹脂膜；C、稱取
0.3-0.5重量份的硬脂酸鈣作為潤(rùn)滑劑加入混合物中，待溶劑酒精揮發(fā)，再破碎過篩得到覆膜砂或覆膜陶粒；D、將覆膜砂或覆膜陶粒倒入模具中，再進(jìn)行熱壓固化成型即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。其中選用的鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒具有良好的高導(dǎo)熱低膨脹性能，包覆在鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒表面的熱塑性酚醛樹脂具有良好的絕緣效果。
[0005]作為優(yōu)選，所述步驟A中可用超聲波清洗器進(jìn)行溶解加速，使得溶解效率大大提尚ο
[0006]作為優(yōu)選，所述步驟Β中的絡(luò)鐵礦砂或碳化娃陶粒粒度為10-100微米，較小的粒度有利于提高復(fù)合材料的致密度，其力學(xué)性能更好。
[0007]作為優(yōu)選，所述步驟D中先將裝有覆膜砂或覆膜陶粒的模具放入烘箱中145°C加熱15分鐘，再取出在壓片機(jī)上19.5-22MPa壓制成型，保壓時(shí)間為3分鐘，最后將壓制好的模具在220°C加熱1小時(shí)，即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，該工藝易于成型且不需要高溫?zé)Y(jié)、能耗低，成型后的復(fù)合材料綜合性能優(yōu)異。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，通過將熱塑性酚醛樹脂溶液和鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒進(jìn)行混合后在鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒表面形成一層固體酚醛樹脂膜，再通過破碎過篩得到覆膜砂或覆膜陶粒，再將覆膜砂或覆膜陶粒倒入模具中進(jìn)行熱壓固化成型得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，該方法制造工藝簡(jiǎn)單，制造成本較低，制得的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)熱絕緣性能、良好加工性能和優(yōu)異力學(xué)性能，特別適用于目前的電子元器件。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0010]本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0011]實(shí)施例1:本發(fā)明一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟:A、稱取3重量份熱塑性酚醛樹脂作為粘結(jié)劑和0.3重量份烏洛托品作為固化劑，用無水乙醇進(jìn)行溶解配成溶液，并用超聲波清洗器進(jìn)行溶解加速；B、將配制好的熱塑性酚醛樹脂溶液和70重量份鉻鐵礦砂在研缽中混合，通過機(jī)械混合的作用在鉻鐵礦砂砂粒表面形成一層固體酚醛樹脂膜，所述鉻鐵礦砂粒度為100微米；C、稱取0.3重量份的硬脂酸鈣作為潤(rùn)滑劑加入混合物中，待溶劑酒精揮發(fā)，再破碎過篩得到覆膜砂；D、將覆膜砂倒入模具中，再進(jìn)行熱壓固化成型即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，即先將裝有覆膜砂的模具放入烘箱中145°C加熱15分鐘，再取出在壓片機(jī)上19.5MPa壓制成型，保壓時(shí)間為3分鐘，最后將壓制好的模具在220°C加熱1小時(shí)，便得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為1.3ff/ (m.Κ) ο
[0012]實(shí)施例2:本發(fā)明一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟:Α、稱取7重量份熱塑性酚醛樹脂作為粘結(jié)劑和0.7重量份烏洛托品作為固化劑，用無水乙醇進(jìn)行溶解配成溶液，并用超聲波清洗器進(jìn)行溶解加速；Β、將配制好的熱塑性酚醛樹脂溶液和150重量份鉻鐵礦砂在研缽中混合，通過機(jī)械混合的作用在鉻鐵礦砂砂粒表面形成一層固體酚醛樹脂膜，所述鉻鐵礦砂粒度為10微米；C、稱取0.5重量份的硬脂酸鈣作為潤(rùn)滑劑加入混合物中，待溶劑酒精揮發(fā)，再破碎過篩得到覆膜砂；D、將覆膜砂倒入模具中，再進(jìn)行熱壓固化成型即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，即先將裝有覆膜砂的模具放入烘箱中145°C加熱15分鐘，再取出在壓片機(jī)上22MPa壓制成型，保壓時(shí)間為3分鐘，最后將壓制好的模具在220°C加熱1小時(shí)，便得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為1.5ff/ (m.Κ) ο
[0013]實(shí)施例3:本發(fā)明一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟:Α、稱取5重量份熱塑性酚醛樹脂作為粘結(jié)劑和0.5重量份烏洛托品作為固化劑，用無水乙醇進(jìn)行溶解配成溶液，并用超聲波清洗器進(jìn)行溶解加速；Β、將配制好的熱塑性酚醛樹脂溶液和110重量份鉻鐵礦砂在研缽中混合，通過機(jī)械混合的作用在鉻鐵礦砂砂粒表面形成一層固體酚醛樹脂膜，所述鉻鐵礦砂粒度為50微米；C、稱取0.4重量份的硬脂酸鈣作為潤(rùn)滑劑加入混合物中，待溶劑酒精揮發(fā)，再破碎過篩得到覆膜砂；D、將覆膜砂倒入模具中，再進(jìn)行熱壓固化成型即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，即先將裝有覆膜砂的模具放入烘箱中145°C加熱15分鐘，再取出在壓片機(jī)上21MPa壓制成型，保壓時(shí)間為3分鐘，最后將壓制好的模具在220°C加熱1小時(shí)，便得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為1.4ff/ (m.Κ) ο
[0014]實(shí)施例4:本發(fā)明一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟:A、稱取3重量份熱塑性酚醛樹脂作為粘結(jié)劑和0.3重量份烏洛托品作為固化劑，用無水乙醇進(jìn)行溶解配成溶液，并用超聲波清洗器進(jìn)行溶解加速；B、將配制好的熱塑性酚醛樹脂溶液和70重量份碳化硅陶粒在研缽中混合，通過機(jī)械混合的作用在碳化硅陶粒表面形成一層固體酚醛樹脂膜，所述碳化硅陶粒粒度為100微米；C、稱取0.3重量份的硬脂酸鈣作為潤(rùn)滑劑加入混合物中，待溶劑酒精揮發(fā)，再破碎過篩得到覆膜陶粒；D、將覆膜陶粒倒入模具中，再進(jìn)行熱壓固化成型即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，即先將裝有覆膜陶粒的模具放入烘箱中145°C加熱15分鐘，再取出在壓片機(jī)上19.5MPa壓制成型，保壓時(shí)間為3分鐘，最后將壓制好的模具在220°C加熱1小時(shí)，便得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為 1.8 W/(m.K)。
[0015]實(shí)施例5:本發(fā)明一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟:A、稱取7重量份熱塑性酚醛樹脂作為粘結(jié)劑和0.7重量份烏洛托品作為固化劑，用無水乙醇進(jìn)行溶解配成溶液，并用超聲波清洗器進(jìn)行溶解加速；B、將配制好的熱塑性酚醛樹脂溶液和150重量份碳化硅陶粒在研缽中混合，通過機(jī)械混合的作用在碳化硅陶粒表面形成一層固體酚醛樹脂膜，所述碳化硅陶粒粒度為10微米；C、稱取0.5重量份的硬脂酸鈣作為潤(rùn)滑劑加入混合物中，待溶劑酒精揮發(fā)，再破碎過篩得到覆膜陶粒；D、將覆膜陶粒倒入模具中，再進(jìn)行熱壓固化成型即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，即先將裝有覆膜陶粒的模具放入烘箱中145°C加熱15分鐘，再取出在壓片機(jī)上22MPa壓制成型，保壓時(shí)間為3分鐘，最后將壓制好的模具在220°C加熱1小時(shí)，便得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為 2.1 W/ (m.K)。
[0016]實(shí)施例6:本發(fā)明一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟:A、稱取5重量份熱塑性酚醛樹脂作為粘結(jié)劑和0.5重量份烏洛托品作為固化劑，用無水乙醇進(jìn)行溶解配成溶液，并用超聲波清洗器進(jìn)行溶解加速；B、將配制好的熱塑性酚醛樹脂溶液和110重量份碳化硅陶粒在研缽中混合，通過機(jī)械混合的作用在碳化硅陶粒表面形成一層固體酚醛樹脂膜，所述碳化硅陶粒粒度為50微米；C、稱取0.4重量份的硬脂酸鈣作為潤(rùn)滑劑加入混合物中，待溶劑酒精揮發(fā)，再破碎過篩得到覆膜陶粒；D、將覆膜陶粒倒入模具中，再進(jìn)行熱壓固化成型即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，即先將裝有覆膜陶粒的模具放入烘箱中145°C加熱15分鐘，再取出在壓片機(jī)上21MPa壓制成型，保壓時(shí)間為3分鐘，最后將壓制好的模具在220°C加熱1小時(shí)，便得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為 1.9 W/(m.K)。
[0017]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟: A、稱取3-7重量份熱塑性酚醛樹脂作為粘結(jié)劑和0.3-0.7重量份烏洛托品作為固化劑，用無水乙醇進(jìn)行溶解配成溶液； B、將配制好的熱塑性酚醛樹脂溶液和70-150重量份鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒在研缽中混合，通過機(jī)械混合的作用在鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒表面形成一層固體酚醛樹脂膜； C、稱取0.3-0.5重量份的硬脂酸鈣作為潤(rùn)滑劑加入混合物中，待溶劑酒精揮發(fā)，再破碎過篩得到覆膜砂或覆膜陶粒； D、將覆膜砂或覆膜陶粒倒入模具中，再進(jìn)行熱壓固化成型即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，其特征在于:所述步驟A中可用超聲波清洗器進(jìn)行溶解加速。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，其特征在于:所述步驟B中的鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒粒度為10-100微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，其特征在于:所述步驟D中先將裝有覆膜砂或覆膜陶粒的模具放入烘箱中145°C加熱15分鐘，再取出在壓片機(jī)上19.5-22MPa壓制成型，保壓時(shí)間為3分鐘，最后將壓制好的模具在220°C加熱I小時(shí)，即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，該導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法通過將熱塑性酚醛樹脂溶液和鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒進(jìn)行混合后在鉻鐵礦砂或碳化硅陶粒表面形成一層固體酚醛樹脂膜，再通過破碎過篩得到覆膜砂或覆膜陶粒，再將覆膜砂或覆膜陶粒倒入模具中進(jìn)行熱壓固化成型即得到導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。本發(fā)明一種導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料制備方法，制造工藝簡(jiǎn)單，制造成本較低，制得的導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)熱絕緣性能、良好加工性能和優(yōu)異力學(xué)性能，特別適用于目前的電子元器件。
【IPC分類】C04B14/36, C04B26/12, H01B19/00, H01B3/36
【公開號(hào)】CN105236826
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510721419
【發(fā)明人】王麗閣, 高琴, 王恩澤, 李良鋒, 張政權(quán), 王海軍
【申請(qǐng)人】西南科技大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日