[发明专利]一种具有导热性和吸波性的高频段导热吸波绝缘垫

说明书

本发明涉及吸波材料技术领域，且公开了一种高频段导热吸波绝缘垫，由二弗噻蒽衍生物和均苯四甲酸酐反应得到的含硫聚酰亚胺，经氢氧化钾活化和高温碳化，得到了氮、硫共掺杂多孔碳材料，这种碳材料可以对电磁波进行多次吸收，氮原子形成富电子中心，硫原子形成缺电子中心，氮原子和硫原子发生协同耦合作用，增强了碳材料的导电损耗和偶极子转向极化能力，水热法合成氧化锌纳米化过程中，首先形成氧化锌晶核，晶核生长成纳米片，最终组装成为氧化锌纳米花，钴以+2价的形式掺杂进氧化锌的晶格中，提高了纳米氧化锌的介电损耗能力，以氮、硫共掺杂多孔碳负载Co掺杂ZnO复合吸波材料为功能性添加剂，制备得到了高频段导热吸波绝缘垫。

技术领域

本发明涉及吸波材料技术领域，具体为一种具有导热性和吸波性的高频段导热吸波绝缘垫。

背景技术

随着现代科技的迅速发展，无线通讯和雷达技术逐渐出现在人们的日常生活中，给人类的生活带来了极大的便利，但是同时也产生了大量的电磁辐射等问题，这些有害电磁波会对日常无线通讯和电磁工业产生不利的影响，甚至会导致设备运转出现障碍等现象，同时，雷达技术是现代侦查技术的重要手段，使用雷达吸波材料可以减少反射会雷达的电磁波，并实现战斗机、潜水艇等军事装备的“隐身”性能，此外，很多电子设备在使用过程中会产生大量的热，若不能及时散去热量，会导致电器元件的寿命和稳定性受到极大的影响，而且现代工业对导热吸波材料的要求越来越高，并逐渐开发出柔性导热吸波材料、高频段导热吸波材料以及绝缘导热绝缘材料等，因此，开发出导热吸波材料对人们的日常生产生活都具有较大的影响。

在实际应用中，理想的吸波材料需要满足有效吸收带宽大、质量轻、吸收强度高等特点，碳材料具有的密度低、导电性优良和化学稳定性高的特点，使得其可以成为吸波材料的理想载体，并受到了广大研究吸波材料的学者们的青睐，但是单独以碳材料作为吸波材料往往会出现电磁损耗强度低、导热性较差，尚不能达到应用的要求，因此需要对碳材料进行改性，一方面从形貌入手，通过特殊的碳化方式，制备出具有多孔形貌的碳材料，另外，还可以在多孔碳材料中进行元素掺杂，进一步提高碳材料的介电损耗能力，同时，在多孔碳材料上负载具有特殊形貌的四氧化三铁、氧化锌等无机纳米材料，可以进一步提高多孔碳材料的导热和吸波性能，此外，无机纳米材料具有较高的导热系数和良好的热稳定性，将复合材料与绝缘性的环氧树脂、有机硅树脂等有机高分子材料进行复合，形成高频段导热吸波绝缘垫，进一步拓展了吸波材料的发展和应用。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有导热性和吸波性的高频段导热吸波绝缘垫，解决了传统的环氧树脂材料的吸波和导热性较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高频段导热吸波绝缘垫，所述高频段导热吸波绝缘垫的制法包括以下步骤：

(1)由对氟苯硫酚在硫酸和三氧化硫中反应，得到的产物进一步与对氨基苯硫酚、碳酸钾反应，得到分子式为C₂₄H₁₈N₂S₄的二氟噻蒽衍生物；

(2)向三口瓶中加入N-甲基吡咯烷酮溶剂、均苯四甲酸酐和二氟噻蒽衍生物，机械搅拌均匀后，转移至油浴锅中进行酰胺化聚合反应，反应结束后按照80-100℃、140-160℃、240-260℃、280-300℃的升温程序进行热亚胺化，产物经抽滤、柱层析法分离提纯、干燥，得到含硫聚酰亚胺；

(3)向反应器中加入去离子水、含硫聚酰亚胺和氢氧化钾，超声分散均匀后蒸发溶剂，转移至管式炉中进行碳化，反应结束后离心、用盐酸和去离子水洗涤、干燥，得到氮、硫共掺杂多孔碳材料；

(4)向三口瓶中加入去离子水溶剂、氮、硫共掺杂多孔碳材料、硝酸锌、硝酸钴、乌洛托品和柠檬酸三钠，超声搅拌20-40min，调节溶液pH为8-10，转移至反应釜中并置于烘箱内进行水热反应，产物冷却后离心、洗涤并干燥，得到氮、硫共掺杂多孔碳负载Co掺杂ZnO复合吸波材料；