本發(fā)明涉及導(dǎo)熱膜，具體而言，涉及一種導(dǎo)熱膜及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著通信技術(shù)和電子技術(shù)的快速發(fā)展，使散熱成為集成電子封裝、發(fā)光二極管、儲能和航空航天等領(lǐng)域的研究熱點。在此背景下，高性能熱界面材料受到了的廣泛關(guān)注，該類材料除了高導(dǎo)熱率需求外，通常還需要具有良好的電絕緣性能和力學(xué)性能。但目前的高性能熱界面材料往往難以兼具高導(dǎo)熱性以及良好的電絕緣性。

2、鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)熱膜及其制備方法與應(yīng)用，以解決或改善上述技術(shù)問題。

2、本發(fā)明可這樣實現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱膜的制備方法，其包括以下步驟：

4、用改性液對片狀導(dǎo)熱材料進行改性，得到改性導(dǎo)熱材料納米片；改性液包括親水化合物溶液和疏水化合物溶液，改性液中所含的親水化合物與疏水化合物的質(zhì)量比為(0.8～1):(0.8～1)；

5、將改性導(dǎo)熱材料納米片與粘結(jié)劑水溶液混合，除去部分水分后得到中間溶液；將中間溶液涂覆于具有油劑的基材表面，除去剩余的溶劑，得到具有水平取向的二維片狀導(dǎo)熱膜。

6、在可選的實施方式中，親水化合物溶液中，親水化合物的濃度為0.5mg/ml～1.5mg/ml；

7、和/或，疏水化合物溶液中，疏水化合物的濃度為1.5mg/ml～2.5mg/ml。

8、在可選的實施方式中，親水化合物包括碳原子數(shù)為10至14的烷基苯磺酸鹽；

9、和/或，親水化合物溶液的溶劑為水。

10、在可選的實施方式中，疏水化合物包括碳原子數(shù)為6至18的烷基胺；

11、和/或，疏水化合物溶液的溶劑包括乙醇。

12、在可選的實施方式中，疏水化合物包括十二烷基胺鏈、十六烷基胺鏈和十八烷基胺鏈中的至少一種。

13、在可選的實施方式中，改性包括以下特征中的至少一種：

14、特征1：改性液與片狀導(dǎo)熱材料的質(zhì)量比為100:10至100:50；

15、特征2：改性于500rpm～2500rpm、50℃～100℃的條件下進行20min～120min。

16、在可選的實施方式中，片狀導(dǎo)熱材料的制備包括：將導(dǎo)熱材料和蔗糖的混合物進行球磨；隨后抽濾并洗去蔗糖；將抽濾所得的濾餅分散于水中并在超聲清洗儀中處理至少1h，靜置，將靜置后的上清液進行離心，將離心所得的沉淀進行干燥，得到片狀導(dǎo)熱材料。

17、在可選的實施方式中，導(dǎo)熱材料包括氮化硼、氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、石墨和石墨烯中的至少一種。

18、在可選的實施方式中，導(dǎo)熱材料與蔗糖的質(zhì)量比為1:4至1:6。

19、在可選的實施方式中，球磨所用的磨球為直徑為8mm～12mm的氧化鋯。

20、在可選的實施方式中，球磨時間為4h～12h。

21、在可選的實施方式中，靜置時間為6h～12h。

22、在可選的實施方式中，干燥溫度為60℃～90℃。

23、在可選的實施方式中，改性導(dǎo)熱材料納米片與粘結(jié)劑水溶液的質(zhì)量比為10:100至40:100。

24、在可選的實施方式中，粘結(jié)劑水溶液包括pva水溶液(聚乙烯醇水溶液)。

25、在可選的實施方式中，pva水溶液由聚乙烯醇和水混合后溶脹所得。

26、在可選的實施方式中，pva水溶液中聚乙烯醇的濃度為4mg/ml～6mg/ml。

27、在可選的實施方式中，溶脹溫度為85℃～95℃，溶脹時間為1.5h～2.5h。

28、在可選的實施方式中，中間溶液的粘度為500mpa·s～2000mpa·s。

29、第二方面，本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱膜，其經(jīng)前述實施方式任一項的制備方法制備而得。

30、第三方面，本發(fā)明提供一種電子元件，該電子元件包括前述實施方式的導(dǎo)熱膜。

31、本發(fā)明的有益效果包括：

32、本申請利用含疏水化合物以及親水化合物的改性液對片狀導(dǎo)熱材料進行兩親性的改性，片狀導(dǎo)熱材料表面分別被兩親分子修飾后，在成型時，具有相同官能團的片狀導(dǎo)熱材料之間會有一定的吸引力，導(dǎo)熱材料在微觀形貌上不會出現(xiàn)兩片材料垂直分布，從而形成良好的導(dǎo)熱通路，并且片狀導(dǎo)熱材料在形成薄膜的時候能夠與油以及水均具有一定的吸附力，使得最底層的導(dǎo)熱材料納米片具有水平取向，在涂覆有油劑的基材表面進行溶劑蒸發(fā)時，材料整體可形成一定的水平取向。該方法可在低導(dǎo)熱材料用量下制備出導(dǎo)熱性能好的高取向?qū)崮ぁＴ撝苽浞椒ê臅r較短，操作簡單，成本較低，環(huán)保。制備所得的導(dǎo)熱膜能夠兼具較高的電絕緣性能及導(dǎo)熱性，此外，該導(dǎo)熱膜還具有較好的柔韌性。將上述導(dǎo)熱膜用于制備電子元件，有利于提高導(dǎo)熱膜的散熱效率。

技術(shù)特征：

1.一種導(dǎo)熱膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述親水化合物溶液中，親水化合物的濃度為0.5mg/ml～1.5mg/ml；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述親水化合物包括碳原子數(shù)為10至14的烷基苯磺酸鹽；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述疏水化合物包括碳原子數(shù)為6至18的烷基胺；

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項所述的制備方法，其特征在于，改性包括以下特征中的至少一種：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于，所述片狀導(dǎo)熱材料的制備包括：將導(dǎo)熱材料和蔗糖的混合物進行球磨；隨后抽濾并洗去蔗糖；將抽濾所得的濾餅分散于水中并在超聲清洗儀中處理至少1h，靜置，將靜置后的上清液進行離心，將離心所得的沉淀進行干燥，得到片狀導(dǎo)熱材料；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述改性導(dǎo)熱材料納米片與所述粘結(jié)劑水溶液的質(zhì)量比為10:100至40:100；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述中間溶液的粘度為500mpa·s～2000mpa·s。

9.一種導(dǎo)熱膜，其特征在于，經(jīng)權(quán)利要求1～8任一項所述的制備方法制備而得。

10.一種電子元件，其特征在于，所述電子元件包括權(quán)利要求9所述的導(dǎo)熱膜。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種導(dǎo)熱膜及其制備方法與應(yīng)用，屬于導(dǎo)熱膜技術(shù)領(lǐng)域。該導(dǎo)熱膜的制備包括以下步驟：用改性液對片狀導(dǎo)熱材料進行改性，得到改性導(dǎo)熱材料納米片；改性液包括親水化合物溶液和疏水化合物溶液，改性液中所含的親水化合物與疏水化合物的質(zhì)量比為(0.8～1):(0.8～1)；將改性導(dǎo)熱材料納米片與粘結(jié)劑水溶液混合，除去部分水分后得到中間溶液；將中間溶液涂覆于具有油劑的基材表面，除去剩余的溶劑，得到具有水平取向的二維片狀導(dǎo)熱膜。該制備方法操作簡單，成本較低，能夠制備得到具有水平取向排布的導(dǎo)熱膜，該導(dǎo)熱膜兼具較高的電絕緣性能及導(dǎo)熱性能，可提高電子元件的散熱效率。

技術(shù)研發(fā)人員：林東泉,許樺,高俊豪,陳濤,李蕓萱,方宏
受保護的技術(shù)使用者：索羅曼（常州）合金新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9