【
技術(shù)領(lǐng)域：
】本發(fā)明屬于電子元器件
技術(shù)領(lǐng)域：
和熱沉材料制備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種新型高性能熱沉材料。
背景技術(shù)：
：隨著半導(dǎo)體技術(shù)及制造工藝的不斷完善，LED的光通量和出光效率不斷提高，功率型LED已廣泛應(yīng)用在日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)中。然而對于大功率LED而言，芯片功率密度大，大的發(fā)熱量無疑對其散熱材料提出了更高的要求。傳統(tǒng)LED芯片的散熱，在LED芯片的下方設(shè)置有基板（即熱沉材料），基板的下方再與散熱裝置相連接，LED芯片的熱量通過基板傳導(dǎo)到散熱裝置，再由散熱裝置散發(fā)出去。在系統(tǒng)散熱方面，尤其是功率型LED，選擇合適的基板，對其散熱性和可靠性具有重要影響。大功率LED的基板材料必須有高的電絕緣性能，高穩(wěn)定性，高熱導(dǎo)率，與芯片相近的熱膨脹系數(shù)以及平整性和較高的強度。目前傳統(tǒng)基板材料基本上采用少數(shù)能滿足高熱導(dǎo)率的金屬或合金材料。但是，為了保障電絕緣性，并使芯片與基板充分接觸，需要在芯片與基板之間涂覆高分子聚合物介質(zhì)膜，但是，該高分子聚合物介質(zhì)膜的熱導(dǎo)率通常很低，在芯片與基板之間形成了熱阻界面，而且溫度升高會導(dǎo)致性能變差。另外，該高分子聚合物介質(zhì)膜與基板之間為機械結(jié)合，結(jié)合不夠緊密，也影響了熱傳導(dǎo)的性能。石墨是一種很好的散熱材料，其導(dǎo)熱系數(shù)高，可達100-1000w/(m·K)。由于石墨具有六方晶系和層狀分布的晶體結(jié)構(gòu)，決定了石墨具有特殊的導(dǎo)熱特性。這種導(dǎo)熱特性是指石墨層面方向?qū)嵯禂?shù)為垂直于層面方向的幾十倍。雖然石墨材料具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性，但其是電的良導(dǎo)體，而且機械強度不足，一些強度較高的要求難于實現(xiàn)。另一方面，碳化硅材料具有性能優(yōu)異、成本低廉、電阻大的優(yōu)點，其熱膨脹系數(shù)為3.7×l0-6/℃，熱導(dǎo)率為80-270w/(m·K)。因此，如能利用石墨和碳化硅兩者的優(yōu)良性能，生產(chǎn)具有優(yōu)良的絕緣性、導(dǎo)熱性和較低的膨脹系數(shù)的熱沉材料，成為了研究的趨勢。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種新型高性能熱沉材料，以解決現(xiàn)有熱沉材料的機械性能、絕緣性差，導(dǎo)熱率低，膨脹系數(shù)大，包裹層與基體結(jié)合緊密度不夠，影響熱傳導(dǎo)性能等問題。本發(fā)明制得的新型高性能熱沉材料具有良好的機械性能，優(yōu)良的絕緣性、導(dǎo)熱性和較低的膨脹系數(shù)，可以廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)中的LED導(dǎo)熱-散熱的熱沉材料。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種新型高性能熱沉材料，以重量為單位，由以下原料制成：基體156-286份、包裹層9-13份；所述基體，以重量為單位，由以下原料制成：石墨52-78份、氧化釔6-10份、氮化鋁8-12份、碳化硅10-14份、納米碳管4-8份、二氧化硅5-10份、膨潤土2-4份、氧化釩1-2份、磷酸鈣2-3份、二氧化鋯溶膠4-6份、輕質(zhì)鈣3-5份、纖維素9-13份、衣康酸二甲酯3-5份、粘結(jié)劑5-12份、偶聯(lián)劑1-2份、相容劑1-2份、抗氧化劑0.8-1.4份、安定劑0.8-1.4份、架橋劑0.6-1.2份、調(diào)節(jié)劑0.5-0.9份、強化劑0.4-0.6份、聚凝劑0.4-0.6份、增韌劑0.2-0.4份、穩(wěn)定劑0.2-0.4份、終止劑0.1-0.3份；所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷類偶聯(lián)劑；所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑；所述抗氧化劑為抗氧劑1010；所述安定劑組成成分為磷石膏、氧化鐵；所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑；所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強化劑為701粉強化劑；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增韌劑為炭化硅晶須；所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；所述終止劑為苯乙烯；所述包裹層，以重量為單位，由以下原料制成：碳化硅纖維40-60份、石墨烯6-8份、二氧化硅10-20份、碳化硅8-15份、偏硅酸鈉6-14份、羥甲基纖維素鈉4-6份、引發(fā)劑1-2份、交聯(lián)劑2-4份、柔軟劑0.4-0.6份、增粘劑0.2-0.4份、催化劑0.1-0.2份、阻燃劑0.2-0.3份；所述新型高性能熱沉材料的制備方法，包括以下步驟：S1：基體的制備，包括以下步驟：S11：將磷酸鈣、二氧化鋯溶膠溶解在6-8倍于其總質(zhì)量份數(shù)的水中，隨后投入纖維素，浸泡6-7h后在68-72℃下干燥至含水量≤8%，制得混合物Ⅰ，將混合物Ⅰ與衣康酸二甲酯混合研磨3-6h后，制得混合物Ⅱ；S12：將石墨、氧化釔、氮化鋁、碳化硅、納米碳管、二氧化硅、膨潤土，氧化釩、輕質(zhì)鈣、粘結(jié)劑，偶聯(lián)劑、相容劑、抗氧化劑、安定劑、架橋劑、調(diào)節(jié)劑、強化劑、聚凝劑、增韌劑、穩(wěn)定劑、終止劑、300-500份水在微波功率為100-300W，溫度為650-700℃，轉(zhuǎn)速為100-400r/min下攪拌3-6h，接著所得物干燥至含水量≤8%，制得混合物Ⅲ；所述粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：S121：配制濃度為30-35Be’的淀粉漿Ⅰ；S122：向步驟S121中的木薯淀粉漿Ⅰ加入濃度為3%-5%的己二酸二甲酯、二甲基丁酰胺，然后在溫度為35-38℃，攪拌轉(zhuǎn)速為60-80r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)1-1.5h，制得漿料Ⅱ；S123：向步驟S122的漿料Ⅱ中加入氫氧化鋇和環(huán)氧氯丙烷，然后在溫度為40-45℃，攪拌轉(zhuǎn)速為60-80r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)0.4-0.6h，制得漿料Ⅲ；S124：將步驟S123的漿料Ⅲ進行預(yù)糊化并在溫度為105-125℃下干燥，制得含水率≤8%的物料Ⅳ；S125：將步驟124的物料Ⅳ粉碎、過100-120目篩子，制得粘結(jié)劑；S13：將步驟S11制得的混合物Ⅱ與步驟S12制得的混合物Ⅲ在轉(zhuǎn)速為200-400r/min下攪拌10-15min，投入球磨機中球磨處理，使所得物料的方孔篩余量≤0.08%，制得混合物Ⅳ；S14：將步驟步驟S13制得的混合物Ⅳ送入模具中，在壓力為40-50MPa下壓制成型，在氮氣保護下以400-500℃的溫度燒結(jié)3-8h，經(jīng)自然冷卻至室溫，制得基體；S2：包裹層漿料的制備，包括以下步驟：S21：將碳化硅纖維、石墨烯、二氧化硅、碳化硅、偏硅酸鈉、羥甲基纖維素鈉、200-400份水在轉(zhuǎn)速為200-300r/min下攪拌5-10min，制得混合物Ⅴ；S22：向步驟S21制得的混合物Ⅴ中加入引發(fā)劑、交聯(lián)劑、柔軟劑、增粘劑、催化劑、阻燃劑，在微波功率為100-300W，溫度為150-200℃，轉(zhuǎn)速為100-400r/min下攪拌2-4h，制得包裹層漿料；S3：將步驟S2制得的包裹層漿料均勻涂布在步驟S1制得的基體表面上，在烘箱內(nèi)以75-115℃保持2-8h，制得復(fù)合坯體；S4：將步驟S3制得的復(fù)合坯體置于燒結(jié)爐中，在氮氣保護下，以4-16℃/min升溫至1000-1100℃燒結(jié)3-5h，經(jīng)自然冷卻至室溫，制得新型高性能熱沉材料。進一步地，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯。進一步地，所述交聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙(苯甲酰過氧)-己烷。進一步地，所述柔軟劑為聚酯纖維。進一步地，所述增粘劑為環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷。進一步地，所述催化劑為鉑催化劑。進一步地，所述阻燃劑為聚磷酸銨。本發(fā)明具有以下有益效果：（1）本發(fā)明制得的新型高性能熱沉材料具有良好的綜合性能，其中沖擊強度達到了29.12MPa以上，伸長率達到了11.83%以上，斷裂伸長率達到了269.05%以上，導(dǎo)熱率達到了241.59w/(m·K)以上，熱膨脹系數(shù)達到了4.43×10-6/℃以下，具有良好的機械性能，優(yōu)良的絕緣性、導(dǎo)熱性和較低的膨脹系數(shù)，可以廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)中的LED導(dǎo)熱-散熱的熱沉材料。（2）本發(fā)明制得的新型高性能熱沉材料中的包裹層具有高絕緣性，能夠直接將LED芯片貼合在包裹層上，簡化封裝結(jié)構(gòu)，降低成本。【具體實施方式】為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實施例加以說明，這些實施例屬于本發(fā)明的保護范圍，但不限制本發(fā)明的保護范圍。在實施例中，所述新型高性能熱沉材料，以重量為單位，由以下原料制成：基體156-286份、包裹層9-13份；所述基體，以重量為單位，由以下原料制成：石墨52-78份、氧化釔6-10份、氮化鋁8-12份、碳化硅10-14份、納米碳管4-8份、二氧化硅5-10份、膨潤土2-4份、氧化釩1-2份、磷酸鈣2-3份、二氧化鋯溶膠4-6份、輕質(zhì)鈣3-5份、纖維素9-13份、衣康酸二甲酯3-5份、粘結(jié)劑5-12份、偶聯(lián)劑1-2份、相容劑1-2份、抗氧化劑0.8-1.4份、安定劑0.8-1.4份、架橋劑0.6-1.2份、調(diào)節(jié)劑0.5-0.9份、強化劑0.4-0.6份、聚凝劑0.4-0.6份、增韌劑0.2-0.4份、穩(wěn)定劑0.2-0.4份、終止劑0.1-0.3份；所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷類偶聯(lián)劑；所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑；所述抗氧化劑為抗氧劑1010；所述安定劑組成成分為磷石膏、氧化鐵；所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑；所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強化劑為701粉強化劑；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增韌劑為炭化硅晶須；所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；所述終止劑為苯乙烯；所述包裹層，以重量為單位，由以下原料制成：碳化硅纖維40-60份、石墨烯6-8份、二氧化硅10-20份、碳化硅8-15份、偏硅酸鈉6-14份、羥甲基纖維素鈉4-6份、引發(fā)劑1-2份、交聯(lián)劑2-4份、柔軟劑0.4-0.6份、增粘劑0.2-0.4份、催化劑0.1-0.2份、阻燃劑0.2-0.3份；所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；所述交聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙(苯甲酰過氧)-己烷；所述柔軟劑為聚酯纖維；所述增粘劑為環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷；所述催化劑為鉑催化劑；所述阻燃劑為聚磷酸銨；所述新型高性能熱沉材料的制備方法，包括以下步驟：S1：基體的制備，包括以下步驟：S11：將磷酸鈣、二氧化鋯溶膠溶解在6-8倍于其總質(zhì)量份數(shù)的水中，隨后投入纖維素，浸泡6-7h后在68-72℃下干燥至含水量≤8%，制得混合物Ⅰ，將混合物Ⅰ與衣康酸二甲酯混合研磨3-6h后，制得混合物Ⅱ；S12：將石墨、氧化釔、氮化鋁、碳化硅、納米碳管、二氧化硅、膨潤土，氧化釩、輕質(zhì)鈣、粘結(jié)劑，偶聯(lián)劑、相容劑、抗氧化劑、安定劑、架橋劑、調(diào)節(jié)劑、強化劑、聚凝劑、增韌劑、穩(wěn)定劑、終止劑、300-500份水在微波功率為100-300W，溫度為650-700℃，轉(zhuǎn)速為100-400r/min下攪拌3-6h，接著所得物干燥至含水量≤8%，制得混合物Ⅲ；所述粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：S121：配制濃度為30-35Be’的淀粉漿Ⅰ；S122：向步驟S121中的木薯淀粉漿Ⅰ加入濃度為3%-5%的己二酸二甲酯、二甲基丁酰胺，然后在溫度為35-38℃，攪拌轉(zhuǎn)速為60-80r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)1-1.5h，制得漿料Ⅱ；S123：向步驟S122的漿料Ⅱ中加入氫氧化鋇和環(huán)氧氯丙烷，然后在溫度為40-45℃，攪拌轉(zhuǎn)速為60-80r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)0.4-0.6h，制得漿料Ⅲ；S124：將步驟S123的漿料Ⅲ進行預(yù)糊化并在溫度為105-125℃下干燥，制得含水率≤8%的物料Ⅳ；S125：將步驟124的物料Ⅳ粉碎、過100-120目篩子，制得粘結(jié)劑；S13：將步驟S11制得的混合物Ⅱ與步驟S12制得的混合物Ⅲ在轉(zhuǎn)速為200-400r/min下攪拌10-15min，投入球磨機中球磨處理，使所得物料的方孔篩余量≤0.08%，制得混合物Ⅳ；S14：將步驟步驟S13制得的混合物Ⅳ送入模具中，在壓力為40-50MPa下壓制成型，在氮氣保護下以400-500℃的溫度燒結(jié)3-8h，經(jīng)自然冷卻至室溫，制得基體；S2：包裹層漿料的制備，包括以下步驟：S21：將碳化硅纖維、石墨烯、二氧化硅、碳化硅、偏硅酸鈉、羥甲基纖維素鈉、200-400份水在轉(zhuǎn)速為200-300r/min下攪拌5-10min，制得混合物Ⅴ；S22：向步驟S21制得的混合物Ⅴ中加入引發(fā)劑、交聯(lián)劑、柔軟劑、增粘劑、催化劑、阻燃劑，在微波功率為100-300W，溫度為150-200℃，轉(zhuǎn)速為100-400r/min下攪拌2-4h，制得包裹層漿料；S3：將步驟S2制得的包裹層漿料均勻涂布在步驟S1制得的基體表面上，在烘箱內(nèi)以75-115℃保持2-8h，制得復(fù)合坯體；S4：將步驟S3制得的復(fù)合坯體置于燒結(jié)爐中，在氮氣保護下，以4-16℃/min升溫至1000-1100℃燒結(jié)3-5h，經(jīng)自然冷卻至室溫，制得新型高性能熱沉材料。實施例1一種新型高性能熱沉材料，以重量為單位，由以下原料制成：基體220份、包裹層12份；所述基體，以重量為單位，由以下原料制成：石墨65份、氧化釔8份、氮化鋁10份、碳化硅12份、納米碳管6份、二氧化硅8份、膨潤土3份、氧化釩1.5份、磷酸鈣2.5份、二氧化鋯溶膠5份、輕質(zhì)鈣4份、纖維素12份、衣康酸二甲酯4份、粘結(jié)劑9份、偶聯(lián)劑1.5份、相容劑1.5份、抗氧化劑1.2份、安定劑1.2份、架橋劑0.9份、調(diào)節(jié)劑0.7份、強化劑0.5份、聚凝劑0.5份、增韌劑0.3份、穩(wěn)定劑0.3份、終止劑0.2份；所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷類偶聯(lián)劑；所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑；所述抗氧化劑為抗氧劑1010；所述安定劑組成成分為磷石膏、氧化鐵；所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑；所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強化劑為701粉強化劑；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增韌劑為炭化硅晶須；所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；所述終止劑為苯乙烯；所述包裹層，以重量為單位，由以下原料制成：碳化硅纖維50份、石墨烯7份、二氧化硅15份、碳化硅12份、偏硅酸鈉10份、羥甲基纖維素鈉5份、引發(fā)劑1.5份、交聯(lián)劑3份、柔軟劑0.5份、增粘劑0.3份、催化劑0.1份、阻燃劑0.2份；所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；所述交聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙(苯甲酰過氧)-己烷；所述柔軟劑為聚酯纖維；所述增粘劑為環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷；所述催化劑為鉑催化劑；所述阻燃劑為聚磷酸銨；所述新型高性能熱沉材料的制備方法，包括以下步驟：S1：基體的制備，包括以下步驟：S11：將磷酸鈣、二氧化鋯溶膠溶解在7倍于其總質(zhì)量份數(shù)的水中，隨后投入纖維素，浸泡6.5h后在70℃下干燥至含水量為8%，制得混合物Ⅰ，將混合物Ⅰ與衣康酸二甲酯混合研磨4.5h后，制得混合物Ⅱ；S12：將石墨、氧化釔、氮化鋁、碳化硅、納米碳管、二氧化硅、膨潤土，氧化釩、輕質(zhì)鈣、粘結(jié)劑，偶聯(lián)劑、相容劑、抗氧化劑、安定劑、架橋劑、調(diào)節(jié)劑、強化劑、聚凝劑、增韌劑、穩(wěn)定劑、終止劑、400份水在微波功率為200W，溫度為680℃，轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌5h，接著所得物干燥至含水量為8%，制得混合物Ⅲ；所述粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：S121：配制濃度為32Be’的淀粉漿Ⅰ；S122：向步驟S121中的木薯淀粉漿Ⅰ加入濃度為4%的己二酸二甲酯、二甲基丁酰胺，然后在溫度為36℃，攪拌轉(zhuǎn)速為70r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)1.3h，制得漿料Ⅱ；S123：向步驟S122的漿料Ⅱ中加入氫氧化鋇和環(huán)氧氯丙烷，然后在溫度為42℃，攪拌轉(zhuǎn)速為70r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)0.5h，制得漿料Ⅲ；S124：將步驟S123的漿料Ⅲ進行預(yù)糊化并在溫度為115℃下干燥，制得含水率為8%的物料Ⅳ；S125：將步驟124的物料Ⅳ粉碎、過110目篩子，制得粘結(jié)劑；S13：將步驟S11制得的混合物Ⅱ與步驟S12制得的混合物Ⅲ在轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌12min，投入球磨機中球磨處理，使所得物料的方孔篩余量≤0.08%，制得混合物Ⅳ；S14：將步驟步驟S13制得的混合物Ⅳ送入模具中，在壓力為45MPa下壓制成型，在氮氣保護下以450℃的溫度燒結(jié)6h，經(jīng)自然冷卻至室溫，制得基體；S2：包裹層漿料的制備，包括以下步驟：S21：將碳化硅纖維、石墨烯、二氧化硅、碳化硅、偏硅酸鈉、羥甲基纖維素鈉、300份水在轉(zhuǎn)速為250r/min下攪拌8min，制得混合物Ⅴ；S22：向步驟S21制得的混合物Ⅴ中加入引發(fā)劑、交聯(lián)劑、柔軟劑、增粘劑、催化劑、阻燃劑，在微波功率為200W，溫度為180℃，轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌3h，制得包裹層漿料；S3：將步驟S2制得的包裹層漿料均勻涂布在步驟S1制得的基體表面上，在烘箱內(nèi)以95℃保持5h，制得復(fù)合坯體；S4：將步驟S3制得的復(fù)合坯體置于燒結(jié)爐中，在氮氣保護下，以10℃/min升溫至1050℃燒結(jié)4h，經(jīng)自然冷卻至室溫，制得新型高性能熱沉材料。實施例2一種新型高性能熱沉材料，以重量為單位，由以下原料制成：基體156份、包裹層9份；所述基體，以重量為單位，由以下原料制成：石墨52份、氧化釔6份、氮化鋁8份、碳化硅10份、納米碳管4份、二氧化硅5份、膨潤土2份、氧化釩1份、磷酸鈣2份、二氧化鋯溶膠4份、輕質(zhì)鈣3份、纖維素9份、衣康酸二甲酯3份、粘結(jié)劑5份、偶聯(lián)劑1份、相容劑1份、抗氧化劑0.8份、安定劑0.8份、架橋劑0.6份、調(diào)節(jié)劑0.5份、強化劑0.4份、聚凝劑0.4份、增韌劑0.2份、穩(wěn)定劑0.2份、終止劑0.1份；所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷類偶聯(lián)劑；所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑；所述抗氧化劑為抗氧劑1010；所述安定劑組成成分為磷石膏、氧化鐵；所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑；所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強化劑為701粉強化劑；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增韌劑為炭化硅晶須；所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；所述終止劑為苯乙烯；所述包裹層，以重量為單位，由以下原料制成：碳化硅纖維40份、石墨烯6份、二氧化硅10份、碳化硅8份、偏硅酸鈉6份、羥甲基纖維素鈉4份、引發(fā)劑1份、交聯(lián)劑2份、柔軟劑0.4份、增粘劑0.2份、催化劑0.1份、阻燃劑0.2份；所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；所述交聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙(苯甲酰過氧)-己烷；所述柔軟劑為聚酯纖維；所述增粘劑為環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷；所述催化劑為鉑催化劑；所述阻燃劑為聚磷酸銨；所述新型高性能熱沉材料的制備方法，包括以下步驟：S1：基體的制備，包括以下步驟：S11：將磷酸鈣、二氧化鋯溶膠溶解在6倍于其總質(zhì)量份數(shù)的水中，隨后投入纖維素，浸泡6h后在68℃下干燥至含水量為7%，制得混合物Ⅰ，將混合物Ⅰ與衣康酸二甲酯混合研磨3h后，制得混合物Ⅱ；S12：將石墨、氧化釔、氮化鋁、碳化硅、納米碳管、二氧化硅、膨潤土，氧化釩、輕質(zhì)鈣、粘結(jié)劑，偶聯(lián)劑、相容劑、抗氧化劑、安定劑、架橋劑、調(diào)節(jié)劑、強化劑、聚凝劑、增韌劑、穩(wěn)定劑、終止劑、300份水在微波功率為100W，溫度為650℃，轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌6h，接著所得物干燥至含水量為7%，制得混合物Ⅲ；所述粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：S121：配制濃度為30Be’的淀粉漿Ⅰ；S122：向步驟S121中的木薯淀粉漿Ⅰ加入濃度為3%的己二酸二甲酯、二甲基丁酰胺，然后在溫度為35℃，攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)1.5h，制得漿料Ⅱ；S123：向步驟S122的漿料Ⅱ中加入氫氧化鋇和環(huán)氧氯丙烷，然后在溫度為40℃，攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)0.6h，制得漿料Ⅲ；S124：將步驟S123的漿料Ⅲ進行預(yù)糊化并在溫度為105℃下干燥，制得含水率為7%的物料Ⅳ；S125：將步驟124的物料Ⅳ粉碎、過100目篩子，制得粘結(jié)劑；S13：將步驟S11制得的混合物Ⅱ與步驟S12制得的混合物Ⅲ在轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌15min，投入球磨機中球磨處理，使所得物料的方孔篩余量≤0.08%，制得混合物Ⅳ；S14：將步驟步驟S13制得的混合物Ⅳ送入模具中，在壓力為40MPa下壓制成型，在氮氣保護下以400℃的溫度燒結(jié)8h，經(jīng)自然冷卻至室溫，制得基體；S2：包裹層漿料的制備，包括以下步驟：S21：將碳化硅纖維、石墨烯、二氧化硅、碳化硅、偏硅酸鈉、羥甲基纖維素鈉、200份水在轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌10min，制得混合物Ⅴ；S22：向步驟S21制得的混合物Ⅴ中加入引發(fā)劑、交聯(lián)劑、柔軟劑、增粘劑、催化劑、阻燃劑，在微波功率為100W，溫度為150℃，轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌4h，制得包裹層漿料；S3：將步驟S2制得的包裹層漿料均勻涂布在步驟S1制得的基體表面上，在烘箱內(nèi)以75℃保持8h，制得復(fù)合坯體；S4：將步驟S3制得的復(fù)合坯體置于燒結(jié)爐中，在氮氣保護下，以4℃/min升溫至1000℃燒結(jié)5h，經(jīng)自然冷卻至室溫，制得新型高性能熱沉材料。實施例3一種新型高性能熱沉材料，以重量為單位，由以下原料制成：基體286份、包裹層13份；所述基體，以重量為單位，由以下原料制成：石墨78份、氧化釔10份、氮化鋁12份、碳化硅14份、納米碳管8份、二氧化硅10份、膨潤土4份、氧化釩2份、磷酸鈣3份、二氧化鋯溶膠6份、輕質(zhì)鈣5份、纖維素13份、衣康酸二甲酯5份、粘結(jié)劑12份、偶聯(lián)劑2份、相容劑2份、抗氧化劑1.4份、安定劑1.4份、架橋劑1.2份、調(diào)節(jié)劑0.9份、強化劑0.6份、聚凝劑0.6份、增韌劑0.4份、穩(wěn)定劑0.4份、終止劑0.3份；所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧硅烷類偶聯(lián)劑；所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑；所述抗氧化劑為抗氧劑1010；所述安定劑組成成分為磷石膏、氧化鐵；所述架橋劑為丙烯酸型架橋劑；所述調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強化劑為701粉強化劑；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增韌劑為炭化硅晶須；所述穩(wěn)定劑為肪酸類穩(wěn)定劑；所述終止劑為苯乙烯；所述包裹層，以重量為單位，由以下原料制成：碳化硅纖維60份、石墨烯8份、二氧化硅20份、碳化硅15份、偏硅酸鈉14份、羥甲基纖維素鈉6份、引發(fā)劑2份、交聯(lián)劑4份、柔軟劑0.6份、增粘劑0.4份、催化劑0.2份、阻燃劑0.3份；所述引發(fā)劑為偶氮二異丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；所述交聯(lián)劑為2，5-二甲基-2，5-雙(苯甲酰過氧)-己烷；所述柔軟劑為聚酯纖維；所述增粘劑為環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷；所述催化劑為鉑催化劑；所述阻燃劑為聚磷酸銨；所述新型高性能熱沉材料的制備方法，包括以下步驟：S1：基體的制備，包括以下步驟：S11：將磷酸鈣、二氧化鋯溶膠溶解在8倍于其總質(zhì)量份數(shù)的水中，隨后投入纖維素，浸泡7h后在72℃下干燥至含水量為6%，制得混合物Ⅰ，將混合物Ⅰ與衣康酸二甲酯混合研磨6h后，制得混合物Ⅱ；S12：將石墨、氧化釔、氮化鋁、碳化硅、納米碳管、二氧化硅、膨潤土，氧化釩、輕質(zhì)鈣、粘結(jié)劑，偶聯(lián)劑、相容劑、抗氧化劑、安定劑、架橋劑、調(diào)節(jié)劑、強化劑、聚凝劑、增韌劑、穩(wěn)定劑、終止劑、500份水在微波功率為300W，溫度為700℃，轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌3h，接著所得物干燥至含水量為6%，制得混合物Ⅲ；所述粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟：S121：配制濃度為35Be’的淀粉漿Ⅰ；S122：向步驟S121中的木薯淀粉漿Ⅰ加入濃度為5%的己二酸二甲酯、二甲基丁酰胺，然后在溫度為38℃，攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min下進行交聯(lián)接枝反應(yīng)1h，制得漿料Ⅱ；S123：向步驟S122的漿料Ⅱ中加入氫氧化鋇和環(huán)氧氯丙烷，然后在溫度為45℃，攪拌轉(zhuǎn)速為80r/min下進行交聯(lián)反應(yīng)0.6h，制得漿料Ⅲ；S124：將步驟S123的漿料Ⅲ進行預(yù)糊化并在溫度為125℃下干燥，制得含水率為6%的物料Ⅳ；S125：將步驟124的物料Ⅳ粉碎、過120目篩子，制得粘結(jié)劑；S13：將步驟S11制得的混合物Ⅱ與步驟S12制得的混合物Ⅲ在轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌10min，投入球磨機中球磨處理，使所得物料的方孔篩余量≤0.08%，制得混合物Ⅳ；S14：將步驟步驟S13制得的混合物Ⅳ送入模具中，在壓力為50MPa下壓制成型，在氮氣保護下以500℃的溫度燒結(jié)3h，經(jīng)自然冷卻至室溫，制得基體；S2：包裹層漿料的制備，包括以下步驟：S21：將碳化硅纖維、石墨烯、二氧化硅、碳化硅、偏硅酸鈉、羥甲基纖維素鈉、400份水在轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌5min，制得混合物Ⅴ；S22：向步驟S21制得的混合物Ⅴ中加入引發(fā)劑、交聯(lián)劑、柔軟劑、增粘劑、催化劑、阻燃劑，在微波功率為300W，溫度為200℃，轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌2h，制得包裹層漿料；S3：將步驟S2制得的包裹層漿料均勻涂布在步驟S1制得的基體表面上，在烘箱內(nèi)以115℃保持2h，制得復(fù)合坯體；S4：將步驟S3制得的復(fù)合坯體置于燒結(jié)爐中，在氮氣保護下，以16℃/min升溫至1100℃燒結(jié)3h，經(jīng)自然冷卻至室溫，制得新型高性能熱沉材料。對實施例1-3制得新型高性能熱沉材料進行性能測試，結(jié)果如下表所示。實施例沖擊強度（MPa）伸長率（%）斷裂伸長率（%）導(dǎo)熱率（w/(m·K)）熱膨脹系數(shù)（1/℃）132.6512.17277.48246.254.32×10-6229.1211.83269.05241.594.43×10-6335.5612.44281.59250.334.28×10-6從上表結(jié)果可以看出，本發(fā)明制得的新型高性能熱沉材料具有良好的綜合性能，其中沖擊強度達到了29.12MPa以上，伸長率達到了11.83%以上，斷裂伸長率達到了269.05%以上，導(dǎo)熱率達到了241.59w/(m·K)以上，熱膨脹系數(shù)達到了4.43×10-6/℃以下，具有良好的機械性能，優(yōu)良的絕緣性、導(dǎo)熱性和較低的膨脹系數(shù)，可以廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)中的LED導(dǎo)熱-散熱的新型高性能熱沉材料。以上內(nèi)容不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。當前第1頁1 2 3