[发明专利]一种复合相变材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合相变材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)将氮化铝粉末、造孔剂、烧结助剂和无水乙醇湿磨混合均匀；氮化铝粉末:烧结助剂:造孔剂的质量比为11-15:2-4:3-5；

(2)将步骤1)得到的物料放入烘干环境中烘干无水乙醇；

(3)将步骤2)得到的物料倒入模具底部，在模具底部形成底部物料层；再将海绵放到模具内且与模具内壁之间存在间隙；再倒入步骤2)得到的物料，填满间隙并在海绵的顶面形成顶部物料层，使得海绵的外部被物料完全包裹；

(4)对顶部物料层施加压力并保压，使海绵内部被物料填满；再向模具中添加步骤2)得到的物料，填补施压后出现的空隙；再对顶部物料层施加压力并保压，然后脱模，得到素坯；

(5)对步骤4)得到的素坯施加压力并保压，将素坯压制紧实；保压完成后置于氮氧气氛中进行烧结；在烧结的过程中，烧结温度先升温至造孔剂的燃点温度并保温，使造孔剂完全烧尽；烧结温度继续升高，达到使素坯内氮化铝颗粒能够相互粘结形成多孔结构的温度并保温，得到高导热多孔材料；

(6)采用真空吸附法使得相变材料浸入到步骤5)得到的高导热多孔材料内，制备得到复合相变材料。

2.根据权利要求1所述的复合相变材料的制备方法，其特征在于所述烧结助剂是氧化钇、氟化钙、氧化钙、氧化锂、三氧化二钕或氧化钐。

3.根据权利要求1所述的复合相变材料的制备方法，其特征在于所述氮化铝粉末的粒径为2nm～100um。

4.根据权利要求1所述的复合相变材料的制备方法，其特征在于造孔剂为纤维素、PMMA微球、PS微球、酚醛树脂球、PVA、PVB、碳粉、石墨烯或石墨。

5.根据权利要求1所述的复合相变材料的制备方法，其特征在于步骤2)中烘干环境是60℃烘箱中烘12h以上；烘干后再用120目的筛网过筛。

6.根据权利要求1所述的复合相变材料的制备方法，其特征在于步骤3)中海绵放到模具中心位置处。

7.根据权利要求1所述的复合相变材料的制备方法，其特征在于步骤3)中底部物料层的厚度为海绵厚度的1/5-1/3；顶部物料层的厚度为海绵厚度的1/5-1/3；海绵的孔隙密度5PPI-25PPI，海绵边缘与模具内壁之间的距离为海绵厚度的1/15-1/12。

8.根据权利要求1所述的复合相变材料的制备方法，其特征在于步骤3)具体是：在手动压片机上对顶部物料层施加3-4MPa的压力，保压3-5min，使海绵内部被物料填满；再向模具中添加步骤2)得到的物料，填补施压后出现的空隙；再在手动压片机上对顶部物料层施加7-10MPa的压力，保压3-5min后脱模，得到素坯；添加的物料厚度为海绵厚度的1/5-1/3。

9.根据权利要求1所述的复合相变材料的制备方法，其特征在于将步骤4)得到的素坯装入等静压机中在150-200MPa压力条件下保压2-4min，将素坯压制得更加紧实；保压完成后取出，置于氮氧气氛的热压烧结炉中进行烧结；在烧结的过程中，烧结温度先升温至造孔剂的燃点温度，保温1-2h，使造孔剂完全烧尽；烧结温度继续升高，达到使素坯内氮化铝颗粒能够相互粘结形成多孔结构的温度后保温1-2h，得到高导热多孔材料。

10.一种权利要求1-9任一所述的复合相变材料的制备方法得到的复合相变材料。