一種高性能吸波散熱復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子材料，具體是一種高性能吸波散熱復(fù)合材料，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電磁波輻射對環(huán)境的影響日益增大。在機(jī)場，飛機(jī)航班因電磁波干擾無法起飛而誤點(diǎn)；在醫(yī)院，移動(dòng)電話常會干擾各種電子診療儀器的正常工作。因此，治理電磁污染，尋找一種能抵擋并削弱電磁波輻射的材料一一吸波材料，已成為材料科學(xué)的一大課題。
[0003]吸波材料能吸收投射到它表面的電磁波能量，在工程應(yīng)用上，除要求吸波材料在較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率外，還要求它具有質(zhì)量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。
[0004]80年代以來，世界各國投巨資加大對吸波材料研宄的力度。隨著電信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，吸波材料也被應(yīng)用到通信、環(huán)保及人體防護(hù)等諸多領(lǐng)域。電磁輻射通過熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)、累積效應(yīng)對人體造成直接和間接的傷害。研宄證實(shí)，鐵氧體吸波材料性能最佳，它具有吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點(diǎn)。將這種材料應(yīng)用于電子設(shè)備中可吸收泄露的電磁輻射，能達(dá)到消除電磁干擾的目的。根據(jù)電磁波在介質(zhì)中從低磁導(dǎo)向高磁導(dǎo)方向傳播的規(guī)律，利用高磁導(dǎo)率鐵氧體引導(dǎo)電磁波，通過共振，大量吸收電磁波的輻射能量，再通過耦合把電磁波的能量轉(zhuǎn)變成熱能。例如CN201210374755.9公開了一種吸波材料，其包括設(shè)置于目標(biāo)物體前方的電容電阻混合層；所述電容電阻混合層由多個(gè)單元結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述單元結(jié)構(gòu)包括第一、第二、第三、第四基本單元，第一基本單元包括第一分支以及從第一分支兩端向上垂直延伸的第二分支和第三分支，第二分支和第三分支之間還等間距的排布有多條第四分支。將第一基本單元分別旋轉(zhuǎn)90°、180°、270°后得到第二至第四基本單元該技術(shù)通過設(shè)置特殊結(jié)構(gòu)的電容電阻混合層，可達(dá)到寬頻、高效吸收電磁波的效果。
[0005]將吸波材料應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品，如電視、音響、VCD機(jī)、電腦、游戲機(jī)、微波爐、移動(dòng)電話中，可以使電磁波泄露降到國家衛(wèi)生安全限值(10微瓦每平方厘米)以下，確保人體健康。將其應(yīng)用于高功率雷達(dá)、微波醫(yī)療器、微波破碎機(jī)，能保護(hù)操作人員免受電磁波輻射的傷害。長期、可靠保護(hù)敏感電路及元器件，在當(dāng)今眾多靈敏的電子產(chǎn)品應(yīng)用中變得越來越重要。隨著處理功率的增加及趨向于更小、更高密度電子模塊的趨勢，對于熱控制的需要也不斷增加。傳統(tǒng)的單一功能模式已經(jīng)滿足不了市場的需求，市場對吸波材料提出更高的要求:材料從吸波向吸波和熱輻射功能復(fù)合模式發(fā)展。在工程應(yīng)用上，除要求吸波材料在較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率外，還要求它具有質(zhì)量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種高性能吸波散熱復(fù)合材料及其制備方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種高性能吸波散熱復(fù)合材料，由基體和涂層兩部分組成，所述基體部分是由有機(jī)樹脂10~40份、納米碳30~60份、著力促進(jìn)劑0~5份、偶聯(lián)劑1~6份、分散劑0~5份制成的厚度為0.1?Imm的片材按重量配比組成，涂層由環(huán)氧聚氨酯30~80份與納米二氧化鈦20~70份按重量配比組成，該復(fù)合材料的制備方法如下:先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與納米碳預(yù)混合，然后在真空度0.02-0.08MPa下干燥5~15min，再將有機(jī)樹脂、著力促進(jìn)劑、分散劑加入混合，經(jīng)壓制成片狀的基體；然后將環(huán)氧聚氨酯、納米二氧化鈦混合均勻制成涂料，將涂料采用熱噴涂方法均勻涂覆到基體表面，涂層厚度0.01-0.2mm，然后在80~90°C烘干，即制得；其中，所述納米碳為碳納米管、碳納米纖維、納米碳球按照質(zhì)量配比混合得到；所述有機(jī)樹脂是氟碳樹脂、氨基樹脂、酚醛樹脂中的一種。
[0008]所述碳納米管、碳納米纖維、納米碳球優(yōu)選的質(zhì)量配比為1:1.5:2。
[0009]所述有機(jī)樹脂優(yōu)選為氟碳樹脂乳液。
[0010]優(yōu)選的技術(shù)方案如下:一種高性能吸波散熱復(fù)合材料，由基體和涂層兩部分組成，所述基體部分是由氟碳樹脂30份、納米碳45份、著力促進(jìn)劑0.5份、偶聯(lián)劑1.5份、分散劑0.1份制成的厚度為0.1?1_的片材按重量配比組成，涂層由環(huán)氧聚氨酯39份與納米二氧化鈦61份按重量配比組成，該復(fù)合材料的制備方法如下:先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與納米碳預(yù)混合，然后在真空度0.05MPa下干燥8min，再將有機(jī)樹脂、著力促進(jìn)劑、分散劑加入混合，經(jīng)壓制成片狀的基體；然后將環(huán)氧聚氨酯、納米二氧化鈦混合均勻制成涂料，將涂料采用熱噴涂方法均勻涂覆到基體表面，涂層厚度0.01-0.2mm，然后在85°C烘干，即制得；其中，所述納米碳為碳納米管、碳納米纖維、納米碳球按照質(zhì)量配比1: 1:2混合得到。
[0011]優(yōu)選的技術(shù)方案還可以是:一種高性能吸波散熱復(fù)合材料，由基體和涂層兩部分組成，所述基體部分是由氨基樹脂44份、納米碳65.3份、著力促進(jìn)劑0.3份、偶聯(lián)劑1.2份、分散劑0.2份制成的厚度為0.1?Imm的片材按重量配比組成，涂層由環(huán)氧聚氨酯35份與納米二氧化鈦65份按重量配比組成，該復(fù)合材料的制備方法如下:先采用噴霧的方式將偶聯(lián)劑與納米碳預(yù)混合，然后在真空度0.06MPa下干燥5min，再將有機(jī)樹脂、著力促進(jìn)劑、分散劑加入混合，經(jīng)壓制成片狀的基體；然后將環(huán)氧聚氨酯、納米二氧化鈦混合均勻制成涂料，將涂料采用熱噴涂方法均勻涂覆到基體表面，涂層厚度0.01-0.2_，然后在80°C烘干，即制得；其中，所述納米碳為碳納米管、碳納米纖維、納米碳球按照質(zhì)量配比1:1:3混合得到。
[0012]本發(fā)明利用納米碳優(yōu)異的傳熱、物理性能將其與有機(jī)樹脂如氟碳樹脂進(jìn)行復(fù)合，可提高基體材料與基材的貼合性，也可以提高其散熱性能；在基體的制備過程中，通過加入偶聯(lián)劑提高基體樹脂與納米碳管的相容性，選用三種不同形態(tài)的納米碳進(jìn)行復(fù)配提高顆粒間的結(jié)合力，從而使得材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能。該吸波復(fù)合材料吸收頻段高、吸收率高、
匹配厚度薄。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，這些實(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，僅用來說明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。
[0014]實(shí)施例1 采用以下配方(按重量配比組成):基體部分:氟碳樹脂30份、納米碳45份、著力促進(jìn)劑0.5份、偶聯(lián)劑1.5份、分散劑0.1份制成的厚度為0.1?Imm的片材，涂層部分:環(huán)氧聚氨酯39份與納米二氧化鈦61份，采用如下步驟制備本發(fā)明復(fù)合材料:先采用噴霧的方式將硅烷偶聯(lián)劑與納米碳預(yù)混合，然后在真空度0.0