材料板I與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的料體積比為0.88:I ;
[0269]步驟二中所述的填充材料2與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為0.07:1 ;
[0270]步驟五中所述的膜材料層3與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為0.05:1 ;
[0271]步驟二中所述的填充材料2的直徑為0.6mm ；
[0272]步驟五中所述的膜材料層3的厚度為0.02mm ；
[0273]步驟五中所述的膜材料層3的導(dǎo)熱系數(shù)為388W/ (m.K)。
【主權(quán)項】
1.一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料，其特征在于一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料由帶通孔的復(fù)合材料板(I)、填充在帶通孔的復(fù)合材料板(I)的通孔中的填充材料(2)和位于帶通孔的復(fù)合材料板上、下表面的膜材料層(3)組成； 所述的帶通孔的復(fù)合材料板(I)的材料為聚合物基復(fù)合材料； 所述的填充材料(2)的形狀為圓柱形或類圓柱形，所述的填充材料(2)為導(dǎo)熱系數(shù)為200ff/(m.K)?100W/(m.K)的材料，所述的填充材料(2)的厚度大于帶通孔的復(fù)合材料板⑴的厚度； 所述的膜材料層(3)的材質(zhì)為鋁箔、銅箔或石墨膜； 所述的帶通孔的復(fù)合材料板(I)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.5?0.99):1 ； 所述的填充材料(2)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.1):1 ； 所述的膜材料層(3)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.5):1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料，其特征在于所述的填充材料(2)為銅、鋁或碳纖維；所述的填充材料(2)的直徑為0.2mm?5mm ;所述的膜材料層(3)的厚度為12 ym?1mm，所述的膜材料層(3)的導(dǎo)熱系數(shù)為230W/(m.K)?1800W/(m.K)。
3.制備如權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的方法，其特征在于一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的制備方法按以下步驟進(jìn)行: 一、將聚合物基復(fù)合材料鋪設(shè)成復(fù)合材料板，然后利用針輥模具在復(fù)合材料板上打上通孔，得到帶通孔的復(fù)合材料板(I); 二、將填充材料(2)填充至帶通孔的復(fù)合材料板(I)的通孔內(nèi)，得到填充后的復(fù)合材料板； 所述的填充材料(2)的形狀為圓柱形或類圓柱形，所述的填充材料(2)為導(dǎo)熱系數(shù)為200ff/(m.K)?1000W/(m.K)的材料，所述的填充材料(2)的厚度大于帶通孔的復(fù)合材料板⑴的厚度； 三、將膜材料層(3)組裝在步驟二得到的填充后的復(fù)合材料板上、下表面，得到預(yù)固化板，所述的膜材料層(3)的材質(zhì)為鋁箔、銅箔或石墨膜，當(dāng)膜材料層(3)為鋁箔時，先采用磷酸陽極化對膜材料層(3)的表面進(jìn)行改性處理，然后再進(jìn)行組裝，當(dāng)膜材料層(3)為銅箔時，先采用表面粗化和鈍化對膜材料層(3)的表面進(jìn)行改性處理，然后再進(jìn)行組裝； 四、先采用丙酮對模具內(nèi)表面進(jìn)行清潔，然后再涂刷脫膜劑，將步驟三得到的預(yù)固化板放入模具，再將模具放在熱壓機(jī)上以4°C /min?6°C /min的升溫速度由室溫升溫至溫度為80?90 °C，然后在溫度為80?90 °C的條件下保溫0.4h?0.6h，再施加機(jī)械壓力0.3MPa?0.5MPa，擠出預(yù)固化板中氣泡和多余樹脂后，將溫度由溫度為80?90°C升溫至溫度為120?130°C，在壓力為0.3MPa?0.5MPa和溫度為120?130°C的條件下保溫保壓1.5h?2.5h ;冷卻至室溫后脫模，得到導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料； 步驟一中所述的復(fù)合材料板(I)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.5?0.99):1 ； 步驟二中所述的填充材料(2)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.1): I ; 步驟三中所述的膜材料層(3)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.5): 1
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中所述的填充材料(2)為銅、鋁或碳纖維；步驟二中所述的填充材料(2)的直徑為0.2mm?5mm ;步驟三中所述的膜材料層(3)的厚度為12 μπι?1mm，所述的膜材料層(3)的導(dǎo)熱系數(shù)為 230W/ (m.K)?1800W/ (m.K)。
5.一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料，其特征在于一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料由帶通孔的復(fù)合材料板(I)、填充在帶通孔的復(fù)合材料板(I)的通孔中的填充材料(2)、位于帶通孔的復(fù)合材料板(I)上、下表面的膜材料層(3)以及用于粘接膜材料和帶通孔的復(fù)合材料板(1)的膠粘劑層(4)組成； 所述的帶通孔的復(fù)合材料板(I)的材料為聚合物基復(fù)合材料； 所述的填充材料(2)的形狀為圓柱形或類圓柱形，所述的填充材料(2)為導(dǎo)熱系數(shù)為200ff/(m.K)?100W/(m.K)的材料，所述的填充材料(2)的厚度大于帶通孔的復(fù)合材料板⑴的厚度； 所述的膜材料層(3)的材質(zhì)為鋁箔、銅箔或石墨膜； 所述的膠粘劑層(4)為丙烯酸酯膠粘劑層； 所述的復(fù)合材料板(I)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.5?0.99):1 ； 所述的填充材料(2)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.1):1 ； 所述的膜材料層(3)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.5):1 ; 所述的膠粘劑層⑷與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.05):1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料，其特征在于所述的填充材料(2)為銅、鋁或碳纖維；所述的填充材料(2)的直徑為0.2mm?5mm ;所述的膜材料層(3)的厚度為12 μπι?1mm，所述的膜材料層(3)的導(dǎo)熱系數(shù)為230W/(m.K)?1800W/(m*K);所述的膠粘劑層⑷的厚度為8 μ m?10 μ m。
7.制備如權(quán)利要求5所述的一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的方法，其特征在于一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的制備方法按以下步驟進(jìn)行: 一、將聚合物基復(fù)合材料鋪設(shè)成復(fù)合材料板，然后利用針輥模具在復(fù)合材料板上打上通孔，得到帶通孔的復(fù)合材料板(I); 二、將填充材料(2)填充至帶通孔的復(fù)合材料板(I)的通孔內(nèi)，得到預(yù)固化板； 所述的填充材料(2)的形狀為圓柱形或類圓柱形，所述的填充材料(2)為導(dǎo)熱系數(shù)為200ff/(m.K)?100W/(m.K)的材料，所述的填充材料(2)的厚度大于帶通孔的復(fù)合材料板⑴的厚度； 三、先采用丙酮對模具內(nèi)表面進(jìn)行清潔，然后再涂刷脫膜劑，將步驟二得到的預(yù)固化板放入模具，再將模具放在熱壓機(jī)上以5°C /min的升溫速度由室溫升溫至溫度為80?90°C，然后在溫度為80?90°C的條件下保溫0.4h?0.6h，再施加機(jī)械壓力0.3MPa?0.5MPa，擠出預(yù)固化板中氣泡和多余樹脂后，再將溫度由溫度為80?90°C升溫至溫度為120?1300C，在壓力為0.3MPa?0.5MPa和溫度為120?130°C的條件下保溫保壓1.5h?2.5h ;冷卻至室溫后脫模，得到復(fù)合板； 四、采用丙酮去除步驟三中得到的復(fù)合板表面的油污，然后用320目?2000目的砂紙去除復(fù)合板表面的多余樹脂層，再用丙酮去除復(fù)合板表面的灰塵，最后采用化學(xué)方法進(jìn)一步去除油污和雜物，得到處理干凈的復(fù)合板； 五、將步驟四得到的處理干凈的復(fù)合板上、下表面各貼覆一層膠粘劑層(4)，再在兩個膠粘劑層(4)的表面鋪設(shè)膜材料層(3)，室溫下加壓至壓力為0.3MPa?0.5MPa，得到導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料； 所述的膜材料層(3)的材質(zhì)為鋁箔、銅箔或石墨膜； 所述的膠粘劑層(4)為丙烯酸酯膠粘劑層； 步驟一中所述的復(fù)合材料板(I)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.5?0.99):1 ； 步驟二中所述的填充材料(2)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.0l?0.1):I ; 步驟五所述的膜材料層(3)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.5):1 ; 步驟五所述的膠粘劑層(4)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.05):1
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中所述的填充材料(2)為銅、鋁或碳纖維；所述的填充材料(2)的直徑為0.2mm?5mm ;步驟五中所述的膜材料層(3)的厚度為12 μπι?1mm，所述的膜材料層(3)的導(dǎo)熱系數(shù)為230W/(m.K)?1800W/(m.K);步驟五中所述的膠粘劑層⑷的厚度為8 μπι?10 μπι。
9.一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料，其特征在于一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料由帶通孔的復(fù)合材料板(I)、填充在帶通孔的復(fù)合材料板(I)的通孔中的填充材料(2)和位于帶通孔的復(fù)合材料板上、下表面的膜材料層(3)組成； 所述的帶通孔的復(fù)合材料板(I)的材料為聚合物基復(fù)合材料； 所述的填充材料(2)的形狀為圓柱形或類圓柱形，所述的填充材料(2)為導(dǎo)熱系數(shù)為200ff/(m.K)?100W/(m.K)的材料，所述的填充材料(2)的厚度大于帶通孔的復(fù)合材料板⑴的厚度； 所述的膜材料層(3)的材質(zhì)為純銅； 所述的帶通孔的復(fù)合材料板(I)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.5?0.99):1 ； 所述的填充材料(2)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.1):1 ； 所述的膜材料層(3)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.5):1。
10.制備如權(quán)利要求9所述的一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的方法，其特征在于一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的制備方法按以下步驟進(jìn)行: 一、將聚合物基復(fù)合材料鋪設(shè)成復(fù)合材料板，然后利用針輥模具在復(fù)合材料板上打上通孔，得到帶通孔的復(fù)合材料板(I); 二、將填充材料(2)填充至帶通孔的復(fù)合材料板(I)的通孔內(nèi)，得到預(yù)固化板； 所述的填充材料(2)的形狀為圓柱形或類圓柱形，所述的填充材料(2)為導(dǎo)熱系數(shù)為200ff/(m.K)?100W/(m.K)的材料，所述的填充材料(2)的厚度大于帶通孔的復(fù)合材料板⑴的厚度； 三、先采用丙酮對模具內(nèi)表面進(jìn)行清潔，然后再涂刷脫膜劑，將步驟二得到的預(yù)固化板放入模具，再將模具放在熱壓機(jī)上以5°C /min的升溫速度由室溫升溫至溫度為80?90°C，然后在溫度為80?90°C的條件下保溫0.4h?0.6h，再施加機(jī)械壓力0.3MPa?0.5MPa，擠出預(yù)固化板中氣泡和多余樹脂后，再將溫度由溫度為80?90°C升溫至溫度為120?1300C，在壓力為0.3MPa?0.5MPa和溫度為120?130°C的條件下保溫保壓1.5h?2.5h ;冷卻至室溫后脫模，得到復(fù)合板； 四、采用丙酮去除步驟三中得到的復(fù)合板表面的油污，然后用320目?2000目的砂紙去除復(fù)合板表面的多余樹脂層，再用丙酮去除復(fù)合板表面的灰塵，最后采用化學(xué)方法進(jìn)一步去除油污和雜物，得到處理干凈的復(fù)合板； 五、采用物理鍍銅或電化學(xué)鍍銅的方式將步驟四得到的處理干凈的復(fù)合板上下表面各鍍上一膜材料層(3)，然后在溫度為45?55°C的條件下烘干，得到導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料； 所述的膜材料層(3)的材質(zhì)為純銅； 步驟一中所述的復(fù)合材料板(I)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.5?.0.99):1 ； 步驟二中所述的填充材料(2)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.1):I ; 步驟五所述的膜材料層(3)與導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的體積比為(0.01?0.5):1。
【專利摘要】一種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明涉及種導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有制備方法成本高以及得到的聚合物基復(fù)合材料導(dǎo)熱性差的問題。產(chǎn)品由帶通孔的復(fù)合材料板、填充在帶通孔的復(fù)合材料板的通孔中的填充材料、位于帶通孔的復(fù)合材料板上、下表面的膜材料層以及用于粘接膜材料和帶通孔的復(fù)合材料板的膠粘劑層組成。方法：、制備帶通孔的復(fù)合材料板；二、制備預(yù)固化板；三、制備復(fù)合板；四、制備處理干凈的復(fù)合板；五、制備導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料。本發(fā)明的導(dǎo)熱型聚合物基復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)200W/(m·K)～250W/(m·K)。
【IPC分類】B32B5-22, B32B37-06, B32B15-04, B32B37-10, B32B7-12, B32B27-06, B32B15-20
【公開號】CN104553105
【申請?zhí)枴緾N201510056156
【發(fā)明人】吳林志, 于國財
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年2月3日