[发明专利]一种船舶散热涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种船舶散热涂料及其制备方法，所述散热涂料主要由1重量份球形石墨烯、0.0001‑0.001份界面融合剂、0.01‑0.1重量份可石墨化高分子低聚物、0.1‑5重量份聚铝硅酸盐、0.1‑2重量份超支化碳硅烷以及0.005‑0.01份过氧化物交联剂组成。该散热涂料利用球形石墨烯的褶皱形结构，在高分子的凝聚结合作用下，在小分子无机粒子粒径尺度的配合下，在无机薄膜的辅助下，实现船舶散热。本发明的散热涂料极大提高了散热效率，同时在辐射加热领域极大的减少了能源消耗；另外此涂料可以耐盐雾或者电化学的腐蚀，非常适用于船舶散热。

技术领域

本发明属于纳米新材料技术领域，具体地涉及一种船舶散热涂料及其制备方法。

背景技术

随着技术的发展，设备高频高功率性能要求越来越高，因此对器件的界面散热性能需求越来越高。

目前，界面散热主要是高辐射材料表面散热，例如纯碳化硅、碳管等。但是其辐射率已经达到了常规散热极限(红外辐射率95％)。为了进一步增强散热，热传导热对流等散热原理必须引入并良好的应用。

而在船舶工业，散热环境及其复杂，常规的散热已经不能满足要求。其在具备高散热的同时必须同时具备耐盐雾腐蚀性等，因此其对涂料的附着性、散热性以及耐腐蚀性提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种船舶散热涂料及其制备方法，通过本发明方法制备得到的散热涂料具有多级散热结构，并通过合理设计材料堆叠结构实现了单向散热，为界面材料温度的降低提供了可行的方案。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种船舶散热涂料，所述散热涂料的原料按重量份计包括：1份球形石墨烯、0.0001-0.001份界面融合剂、0.1-0.5份可石墨化高分子低聚物、0.01-0.5份聚铝硅酸盐、0.2-2份超支化碳硅烷以及0.01-0.1份过氧化物交联剂。所述散热涂料的成型结构具体为：在船舶散热金属表面以界面融合剂为活性界面层，聚铝硅酸盐层作为底层，碳化硅层作为中间层，可石墨化高分子低聚物层作为上层，球形石墨烯贯穿铝硅酸盐、碳化硅以及可石墨化高分子低聚物的三层结构。

进一步地，所述球形石墨烯是由浓度为0.1mg/mL-1mg/mL的氧化石墨烯溶液喷雾而成，并经过化学还原和热还原制备得到，所述球形石墨烯的I_D/I_G值不小于0.5，且其尺度为0.2-5μm，壁厚小于4个原子层。所述热还原的方法具体为：在0-250℃下，升温速度小于5℃/min，控制保温0.5-2h；然后升温到500℃，升温速度小于5℃/min，控温保持1-2h；然后升温到1300-1600℃，升温速度小于5℃/min，控温保持1-2h。

进一步地，所述石墨化高分子低聚物的种类选自聚酰亚胺、沥青、聚丙烯腈等，分子量为2000-10000。

进一步地，所述超支化碳硅烷的分子量小于10000，支化度为1.1-2。

进一步地，所述过氧化物交联剂为有机过氧化物交联剂；所述有机过氧化物交联剂包括但不限于：过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸、2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己烷。