[发明专利]具有立体结构的导电和/或导热复合材料及其生产方法

权利要求书

1.一种具有立体结构的导电和/或导热复合材料，其特征是：包括至少一层复合单元层，每个复合单元层包括上下两层水平设置的表面层（1）和设置在两个表面层（1）之间中间层（2），表面层（1）为由导电和/或导热材料制成的薄膜或板材或片材，中间层（2）包括传导体（21）和填充材料（22），所述的传导体（21）与填充材料（22）相间隔设置，所述的传导体（21）与表面层（1）为同种性质的材料。

2.如权利要求1所述的具有立体结构的导电和/或导热复合材料，其特征是：所述的复合单元层为一层。

3.如权利要求1所述的具有立体结构的导电和/或导热复合材料，其特征是：所述的复合单元层为上下叠放的至少两层，每层复合单元层的中间层（2）平行或垂直设置。

4.如权利要求3所述的具有立体结构的导电和/或导热复合材料，其特征是：所述的中间层（2）平行设置的上下相邻的两层复合层之间共用一层表面层。

5.如权利要求2或3所述的具有立体结构的导电和/或导热复合材料，其特征是：所述的填充材料（22）为合成树脂和/或热塑性塑料合金。

6.如权利要求5所述的具有立体结构的导电和/或导热复合材料，其特征是：所述的合成树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、乙烯一醋酸乙烯共聚物、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚、聚硫醚中的至少一种。

7.如权利要求2或3所述的具有立体结构的导电和/或导热复合材料，其特征是：所述的表面层（1）和传导体（21）为导电材料，所述的导电材料为金属纤维、金属片材、金属合金、导电碳纤维、导电石墨、导电炭黑、碳纳米管中至少一种。

8.如权利要求2或3所述的具有立体结构的导电和/或导热复合材料，其特征是：所述的表面层（1）和传导体（21）为导热材料，所述的导热材料为金属粉末填料、金属氧化物、金属氮化物和无机非金属中的至少一种。

9.如权利要求8所述的具有立体结构的导电和/或导热复合材料，其特征是：所述的金属粉末填料为铜粉、铝粉、金粉、银粉；金属氧化物为氧化铝、氧化铋、氧化铍、氧化镁、氧化锌；金属氮化物为氮化铝、氮化硼；无机非金属为石墨、碳化硅。

10.一种生产权利要求1至9任一项所述的具有立体结构的导电和/或导热复合材料的设备，其特征是：包括至少两台挤出机（3）、一个将挤出机（3）挤出的材料汇流平铺同时挤出的汇流器（4）、至少一个生成叠层结构熔体的复合层倍增装置（5）、将叠层结构熔体旋转90°的旋转装置（6）和两台热覆膜挤出机（7），每台挤出机（3）的挤出口连接汇流器（4）的进口，每个复合层倍增装置（5）串联设置在汇流器（4）的出口，旋转装置（6）设置在最后一个复合层倍增装置（5）的出口处，旋转装置（6）的出口处的上下方各设有一台热覆膜挤出机（7）。

11.一种采用权利要求10所述的设备生产权利要求1至9任一项所述的具有立体结构的导电和/或导热复合材料的方法，具有如下步骤：

①将传导体（21）和填充材料（22）按需要的填充比通过挤出机（3）和汇流器（4）平铺N层同时挤出；

②采用具有L个串联设置的复合层倍增装置（5），每个复合层倍增装置（5）沿传导体（21）和填充材料（22）宽度方向把传导体（21）和填充材料（22）平均分割成M等分，每一等分在每一个复合层倍增器（5）中继续向前移动时被挤压展宽后上下依次叠放，在最后一个复合层倍增装置（5）的出口处汇流成为N×M×L层的叠层结构熔体；

③最后一个复合层倍增装置（5）后设有旋转装置（6）使叠层结构熔体逐渐旋转90°，使传导体（21）和填充材料（22）的结合面呈竖直状态放置；

④在旋转90°后的叠层结构熔体固化前，两台热覆膜挤出机（7）在叠层结构熔体的上下两面各热复合一层表面层（1）。