[发明专利]一种含导热膜的多层结构导热复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含导热膜的多层结构导热复合材料，其特征在于，由导热膜、片状导热填料、颗粒状导热填料、树脂基体组成，在热压条件下，片状导热填料沿水平方向取向，与水平铺展的导热膜在基体中构建水平方向上的导热通路，颗粒状导热填料在体系中起桥接的作用，填充片状导热填料的间隙，完善水平导热网络，同时构建垂直方向上的导热通路，贡献垂直热导率；

所述导热膜为氮化硼导热膜，基体相为纳米纤维素，导热膜由特定装置，通过液相超声剥离、溶液共混、机械剪切诱导取向的方法制备，具有高度取向的结构，热导率高，柔韧性好；

所述导热膜的层数为6-15层，导热填料的总体含量为30wt%，树脂基体含量为70wt%，令各组份含量百分数之和为100%；

所述的片状导热填料为六方氮化硼h-BN，粒径为15-25μm，颗粒状导热填料为氮化铝AlN、氧化铝Al₂O₃、二氧化硅SiO₂、氧化镁MgO中的任意一种，粒径为1-5μm，两种填料的添加比例为（1-3）：1；

所述的树脂基体还包含固化剂和固化促进剂，其中树脂基体为低粘度环氧树脂中的一种，固化剂为胺类，固化促进剂为咪唑类，其中，环氧树脂、胺类固化剂、咪唑类固化促进剂比例为100：90：1；

所述的含导热膜的多层结构导热复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）利用特定装置，通过机械剪切诱导取向的方法制备导热取向膜；

（2）称取一定量的液体环氧树脂，再按比例称取固化剂和固化促进剂，而后置于恒温水浴锅中加热搅拌；

（3）按照（1-3）：1的比例称取两种导热填料，将导热填料加入到步骤（2）所得的环氧树脂混合物中，并于恒温水浴锅中加热搅拌至均匀状态；

（4）利用针辊对步骤（1）所得的导热膜进行机械制孔，再置于步骤（2）所得的环氧树脂和导 热填料的均匀混合物中预浸渍；

（5）将预浸渍后的导热膜与步骤（3）所得的环氧树脂和导热填料的均匀混合物在模具中层层堆叠，再置于烘箱中进行预固化，得到呈半固态的材料，再将其转移至平板硫化机中，进行热压；

（6）热压结束后，再将样品转移至烘箱中进行进一步固化，最后得到具有多层结构的导热复合材料。

2.根据权利要求1所述的含导热膜的多层结构导热复合材料，其特征在于，所述步骤（2）中恒温水浴锅的温度控制在40-50℃，加热时间为30-50分钟。

3.根据权利要求1所述的含导热膜的多层结构导热复合材料，其特征在于，所述步骤（3）中导热填料与树脂基体混合物的加热搅拌温度为40-50℃，搅拌时间为2-3小时。

4.根据权利要求1所述的含导热膜的多层结构导热复合材料，其特征在于，所述步骤（4）中导热膜在导热填料与树脂基体混合物中的浸渍时间为10-20分钟。

5.根据权利要求1所述的含导热膜的多层结构导热复合材料，其特征在于，所述步骤（5）中预固化的温度为90-100 ℃，预固化时间为90-120分钟，热压的温度为100-110℃，施加的压力为5-10MPa，热压时间为10-15分钟；所述步骤（6）中进一步固化的条件为：110-120℃，2-3h；150-160℃，4-5h。