[发明专利]一种轻质柔性碳纤维/金属复合导热索的制备方法

权利要求书

1.一种轻质柔性碳纤维/金属复合导热索的制备方法，其特征在于，主要包括下述步骤：

步骤(1) ，将高导热碳纤维丝束缝织成具有宽度和厚度的高导热碳纤维单向布，最后将数层高导热碳纤维单向布用缝纫线缝制成一个整体，以此作为柔性导热主体段；

步骤(2)，将柔性导热主体段的两端分别进行表面金属化处理；

步骤(3)，将柔性导热主体段表面金属化处理过的两端分别各放置到一个高导热金属管材内，向管内填充低熔点金属或热界面材料热压成型，制得轻质柔性碳纤维/金属复合导热索，最后将柔性导热主体段的外面用柔性热缩套管封装以起到保护碳纤维的作用；

步骤(1)中单根高导热碳纤维为碳元素含量≥95%、直径≤15μm、室温导热系数≥400W· m^-1· K^-1、模量≥500GPa的碳纤维；高导热碳纤维单向布中碳纤维束的用量以及柔性导热主体段高导热碳纤维单向布的层数皆由导热索的实际导热需求决定；

步骤(1)中将碳纤维丝束缝织成单向布的丝/线是指涤纶热熔丝、锦纶热熔丝、涤纶缝纫线、锦纶缝纫线以及维纶线；将高导热碳纤维单向布缝制成一体的缝纫线是指棉缝纫线、涤纶缝纫线、涤棉缝纫线、尼龙缝纫线、锦纶线以及维纶线。

2.按照权利要求1所述的一种轻质柔性碳纤维/金属复合导热索的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述柔性导热主体段两端的表面金属化处理是采用化学镀或/和电镀方式进行镀金、镀镍、镀钛或镀铜处理，控制镀层厚度45nm-60μm。

3.按照权利要求1所述的一种轻质柔性碳纤维/金属复合导热索的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述高导热金属管材为高导热铜或其合金、铝或其合金管材，其室温热导率≥150W· m^-1· K^-1，柔性导热主体段端部在高导热金属管内部同轴且径向还剩余空隙，具体管材壁厚及外径由导热索的实际需求决定。

4.按照权利要求1所述的一种轻质柔性碳纤维/金属复合导热索的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述低熔点金属为熔点在350℃以下的镓（Ga）、铋（Bi）、镉（Cd）、铅（Pb）、锡（Sn）、铊（TI）、铟（In）及其合金。

5.按照权利要求1所述的一种轻质柔性碳纤维/金属复合导热索的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述热界面材料为导热粘胶、弹性导热布、导热凝胶、相变型导热胶、导热膏以及导热带。

6.按照权利要求1所述的一种轻质柔性碳纤维/金属复合导热索的制备方法，其特征在于，步骤(3)中热压成型的工艺为：先将高导热金属管材加热至低于高导热金属熔点的温度，使其具有较强的可塑性，然后径向施加0.1~5MPa压力，使其通过低熔点金属或热界面材料与导热柔性主体段压接在一起，且不破坏碳纤维。

7.按照权利要求1所述的一种轻质柔性碳纤维/金属复合导热索的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述柔性热缩套管为PVC热缩套管、聚酯热缩管、含胶热缩管；柔性热缩套管与高导热金属管搭接成一体。

8.按照权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的一种轻质柔性碳纤维/金属复合导热索。