[发明专利]一种具有网格化分布的表面柔软的复合导热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有网格化分布的表面柔软的复合导热材料及其制备方法，先制备改性石墨烯、改性导热填料、石墨烯复合导热片和导热硅胶：将导热硅胶固化形成导热基底；将导热基底进行网格化划分，并对应网格划分在导热基底上方放置石墨烯复合导热片，继续倒入导热硅胶，进行固化形成导热覆盖物。通过上述方式，本发明利用石墨烯复合导热片在导热硅胶中网格化分布的方式，能够形成多种网格结构，具体网格化放置位置不限制，可以根据实际需要自行决定；可保持材料表面低硬度且具有一定可弯折性；通过石墨烯复合导热片的作用，热量在经过网格化分布的石墨烯复合导热片时，可将局部高度集中的热量快速扩散，提升了散热的均匀性和散热效率。

技术领域

本发明涉及材料领域，特别是涉及一种具有网格化分布的表面柔软的复合导热材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着经济的发展和技术的进步，人们对高性能导热弹性体的要求越来越高，如：高性能电子产品的密封产品要求具备优良的散热和绝缘效果，又要防潮防尘防震；化学工业生产和废水处理等领域要求热交换器件的材料同时拥有良好的导热、耐高温和耐化学腐蚀等性能；汽车发动机上的部分部件使用温度高达205℃，通用橡胶难以承受。导热硅橡胶具有优良的散热、减震、耐化学腐蚀性和较宽的使用温度(-90～250℃)，能在极限和苛刻环境中保持弹性和使用稳定性，非常适合电子、电器、汽车和仪表等行业的弹性粘接、定位、散热、绝缘及密封使用，因而在导热材料使用领域备受关注。

目前，国内外已经出现了一些导热硅橡胶垫片或复合材料的相关制备技术。CN106280050A公开了一种导热复合材料及其制备方法，以树脂作为中间层，硅橡胶垫片作为外层，但复合材料柔韧性差，热导率较低。CN201810151423.1公开了一种导热复合材料及其制备方法，以石墨导热片为中间层，硅橡胶等作为外层，但石墨导热片厚度较薄脆且易损，不具有弯折性且z轴导热性能较差。CN103436019A公开了一种导热硅橡胶垫片及其制备方法，该方法在硅橡胶中加入大量导热填料，导致垫片表面硬度高，不能与发热器件良好贴合，导热效率低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种具有网格化分布的表面柔软的复合导热材料及其制备方法，能够通过将导热填料制成导热片的形式在材料中进行网格化分布，可保持材料表面低硬度且具有一定可弯折性以及有效提高导热效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种具有网格化分布的表面柔软的复合导热材料，包括：导热基底层、石墨烯复合导热片和导热覆盖层，在导热基底层上划分形成网格，任意两个相邻的网格格子内都放置有石墨烯复合导热片和/或任意上下左右相邻的两个网格格子内只放置一块石墨烯复合导热片；导热覆盖层设于放置了石墨烯复合导热片的导热基底上方。

在本发明一个较佳实施例中，所述网格划分是通过虚拟线条或网格模具进行划分，导热基底层上无物理痕迹。

在本发明一个较佳实施例中，导热基底层上的网格是大于3的自然数的平方份方形网格，每个方形网格的边长为a，b，所述a，b的值为1-30mm之间。

在本发明一个较佳实施例中，石墨烯复合导热片设于网格格子的中心位置；石墨烯复合导热片的平面形状为三角形、方形、梯形、圆形或六边形；每片石墨烯复合导热片的尺寸形状相同或相异。

在本发明一个较佳实施例中，石墨烯复合导热片的面积为每个网格格子面积的s倍，s值为0.1-1。

在本发明一个较佳实施例中，该具有网格化分布的表面柔软的复合导热材料的厚度为1～20 mm，其中石墨烯复合导热片的厚度为1～10mm，导热基底层和导热覆盖层的厚度均为0.5-20mm。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种具有网格化分布的表面柔软的复合导热材料的制备方法，包括以下步骤：

1)制备改性石墨烯、改性导热填料：