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一种3D导热骨架/聚酰亚胺导热复合材料及其制备方法

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50



技术领域

本发明属于复合材料技术领域,具体涉及一种3D导热骨架/聚酰亚胺导热复合材料及其制备方法。

背景技术

随着微电子工业、第五代移动通信技术(5G通讯)、人工智能等新技术的不断崛起,高度集成化的电子设备取代了传统的旧电子设备。迷你化和集成化的电子元件在运转时产生的大量热量,严重威胁电子设备的使用寿命和可靠性。这就使得研发具有一定力学性能的散热材料更具迫切性。高分子材料自身出色的机械性能和轻质的特点成为导热材料基体的优选。特别是如聚酰亚胺等特种工程塑料出众的机械性能与热稳定性以及易加工、易改性的特点吸引了众多研究人员的目光,但其本征导热系数低(λ≈0.18Wm

在导热复合材料制备过程中,导热填料与基体树脂共混是主要的制备方法。具体是在聚合物基体中添加导热系数高的导热填料,填充在其内部形成导热通路,传热载体可以沿着导热通路高效地传导。中国专利CN104892968A公开了一种高导热六方氮化硼/聚酰亚胺复合材料的制备方法,具体包括将氨基化后的六方氮化硼加入到制备聚酰胺酸的反应中,用涂膜器均匀涂覆于玻璃板上,热亚胺化处理,在改性氮化硼含量为30wt%时导热系数为0.5~0.55W m

现有的技术手段存在以下问题:1.聚酰亚胺多以薄膜或者细粉的形式存在,单一薄膜或细粉使得导热填料的掺杂方式十分单一,改性手段也受到限制;2.普通的填料-聚合物在导热填料含量较低时共混形成的大多数为海岛结构,导热填料在聚合物基体内部形成的导热通路连续程度不高,导热填料利用率低,导热性能提升不显著。

发明内容

有鉴于此,本发明提供了一种3D导热骨架/聚酰亚胺导热复合材料及其制备方法,本发明所述复合材料为双连续相结构,导热通路连贯,有效提高了复合材料的导热性能。

为了实现上述目的,本发明提供以下技术方案:一种3D导热骨架/聚酰亚胺导热复合材料的制备方法,(1)将经聚酰胺酸溶液浸渍的导热多孔材料进行相转化处理、热压胺化处理、真空热压处理得到;或(2)将经聚酰胺酸盐溶液浸渍的导热多孔材料进行冷冻干燥处理、热亚胺化处理、真空热压处理得到;或(3)将经聚醚酰亚胺溶液浸渍的导热多孔材料经相转化处理、真空热压处理得到。

优选的,所述导热多孔材料包括镍泡沫、镍合金泡沫、青铜泡沫、铝泡沫、钛泡沫、石墨烯气凝胶、碳纤维毡、多孔氧化铝陶瓷片。

优选的,所述聚酰胺酸溶液由芳香族二胺和芳香族二酐在有机极性溶剂中反应制得;所述聚酰胺酸溶液固含量为10wt%~25wt%;

所述芳香族二胺选自3,3'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯甲酮和4,4'-二氨基二苯甲烷的至少一种;

所述芳香族二酐选自3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、氢化均苯四甲酸酐和均苯四甲酸酐中的至少一种;

所述有机极性溶剂选自N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、N,N二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。

优选的,所述聚酰胺酸盐溶液由所述聚酰胺酸溶液制得。

进一步优选的,所述聚酰胺酸盐溶液的制备方法具体为:将所述聚酰胺酸溶液倾倒于不良溶剂中进行沉积,然后将沉积物粉粹后与三乙胺和去离子水搅拌均匀,得到聚酰胺酸盐溶液。

进一步优选的,所述不良溶剂包括去离子水、乙醇、丙酮。

优选的,所述聚醚酰亚胺溶液的固含量为10~25wt%。

优选的,所述导热多孔材料浸渍于所述聚酰胺酸溶液、聚酰胺酸盐溶液或聚醚酰亚胺溶液中时还包括加入导热填料;所述导热填料包括但不限于石墨纳米片、多壁碳纳米管、还原石墨烯、碳纤维、银或金。

优选的,所述真空热压设置体系温度为200℃~340℃,真空仓的内部压强小于10Pa,调节油压千斤顶给物料的加压范围为0.1MPa~20MPa。

本发明还提供了上述制备方法制备得到的3D导热骨架/聚酰亚胺导热复合材料。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明提供了一种3D导热骨架/聚酰亚胺导热复合材料及其制备方法,本发明将经聚酰胺酸溶液浸渍的导热多孔材料进行相转化处理、热压胺化处理、真空热压处理;或将经聚酰胺酸盐溶液浸渍的导热多孔材料进行冷冻干燥处理、热亚胺化处理、真空热压处理;或将经聚醚酰亚胺溶液浸渍的导热多孔材料进行相转化处理、真空热压处理,最终形成的复合材料为双连续相结构,有助于发挥聚合物的优势,导热通路连贯,导热性能提升显著,导热率高达2.55Wm

附图说明

图1为碳纤维毡的扫描电镜图(SEM);

图2为浸渍了聚醚酰亚胺的碳纤维毡的扫描电镜图(SEM);

图3为实施例1~3和对比例1~3中铝含量与铝泡沫/聚酰亚胺导热复合材料导热率之间的关系图。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

本发明提供了一种3D导热骨架/聚酰亚胺导热复合材料的制备方法,(1)将经聚酰胺酸溶液浸渍的导热多孔材料进行相转化处理、热压胺化处理、真空热压处理得到;或(2)将经聚酰胺酸盐溶液浸渍的导热多孔材料进行冷冻干燥处理、热亚胺化处理、真空热压处理得到;或(3)将经聚醚酰亚胺溶液浸渍的导热多孔材料经相转化处理、真空热压处理得到。

本发明先将导热多孔材料浸没在聚酰胺酸溶液、聚酰胺酸盐溶液或聚醚酰亚胺溶液中。

在本发明中,所述导热多孔材料优选为包括镍泡沫、镍合金泡沫、青铜泡沫、铝泡沫、钛泡沫、石墨烯气凝胶、碳纤维毡、多孔氧化铝陶瓷片;所述铝泡沫孔隙率为70%~90%,镍合金泡沫孔隙率为95%~98%,石墨烯气凝胶纯度>98%。

在本发明中,所述聚酰胺酸溶液由芳香族二胺和芳香族二酐在有机极性溶剂中反应制得,所述聚酰胺酸溶液固含量为10wt%~25wt%;具体的,所述反应步骤为使用干燥洁净的反应容器盛装称量好的芳香族二胺,然后加入适量的有机极性溶剂,向反应容器中通入氮气以隔绝空气与水分,安装搅拌装置开始搅拌直至芳香族二胺单体溶解,称取对应质量的芳香族二酐单体,投入其中,持续反应得到聚酰胺酸溶液;

所述芳香族二胺包括但不限于3,3'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯甲酮和4,4'-二氨基二苯甲烷中的至少一种,优选为4,4'-二氨基二苯醚;

所述芳香族二酐包括但不限于3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、氢化均苯四甲酸酐和均苯四甲酸酐中的至少一种,优选为3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐;

所述有机极性溶剂包括但不限于N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、N,N二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的至少一种;

所述芳香族二胺和芳香族二酐的摩尔比优选为(0.95-1.05):1,更优选为0.98:1;所述反应时间优选为10~24h。

在本发明中,所述聚酰胺酸盐溶液由所述聚酰胺酸溶液制得。

在一些实施方式中,所述聚酰胺酸盐溶液的制备方法具体包括以下步骤:将所述聚酰胺酸溶液倾倒于不良溶剂中进行沉积,然后将沉积物粉粹后与三乙胺和去离子水搅拌均匀,得到聚酰胺酸盐溶液。在本发明中,所述沉积物粉粹后优选为先将粉碎物在不良溶剂中进行超声处理,以进一步排出极性溶剂,超声处理后再进行干燥;所述不良溶剂包括但不限于去离子水、乙醇、丙酮,优选为去离子水;所述沉积物粉碎后粉末与三乙胺的物质的量比为(1:4)~(2:3),所述沉积物粉碎后粉末与去离子水的物质的量比为(1:100)~(1:500);所述搅拌时间优选为0.5h~20h;所述干燥分为两次干燥,第一次干燥选择鼓风烘箱,干燥温度为50℃~100℃,干燥时间为5~25h;第二次干燥选择真空烘箱,干燥温度为40℃~90℃,真空表示数范围为-0.085MPa~-0.1MPa,干燥时间为4~20h。

在本发明中,所述聚醚酰亚胺溶液的固含量为10~25wt%,所述聚醚酰亚胺的溶解温度为120℃~160℃。

本发明将浸没在聚酰胺酸溶液中的导热多孔材料放入真空烘箱中反复抽真空至孔隙被完全填充,然后将浸渍后的多孔材料放入不良溶剂中,完成相转化后加热除去极性溶剂后进行热亚胺化,最后进行真空热压得到复合材料;或将浸没在聚酰胺酸盐溶液中的导热多孔材料放入真空烘箱中反复抽真空至孔隙被完全填充后经过冷冻、冷冻干燥、热亚胺化后进行真空热压得到复合材料;或将浸没在聚醚酰亚胺溶液中的导热多孔材料放入真空烘箱中反复抽真空至泡沫孔隙被完全填充,然后将浸渍后的多孔材料放入不良溶剂中,完成相转化后加热除去极性溶剂,然后进行真空热压得到复合材料。在本发明中,所述真空热压设置体系温度为200℃~340℃,真空仓的内部压强小于10Pa,热压时调节油压千斤顶给物料加压范围为0.1MPa~20MPa。

在一些实施方式中,将导热多孔材料浸没于聚酰胺酸溶液中,将填充满溶液的导热多孔材料放入不良溶剂中进行相转化,可得到包覆有白色聚酰胺酸的3D导热骨架,随后放入真空烘箱,抽真空至真空表指针示数为-0.085MPa,温度为60℃~160℃干燥2~10h,干燥完成后在高温加热炉中200℃~500℃热亚胺化,最后进行真空热压,得到3D导热骨架/聚酰亚胺导热复合材料。

在一些实施方式中,将导热多孔材料浸没于聚酰胺酸盐溶液中,将填充满溶液的导热多孔材料进行预冷冻,预冷冻结束后进行冷冻干燥,得到了包覆聚酰胺酸气凝胶的3D导热骨架,然后对其热亚胺化、真空热压,得到3D导热骨架/聚酰亚胺气凝胶导热复合材料。所述预冷冻的冷冻温度为-15℃~-30℃,冷冻时间为8~20h;所述冷冻干燥时体系的压强低于10Pa,温度-40℃~-60℃,冷冻干燥的时间为20~60h。将冷冻干燥后的复合材料放入高温加热炉200℃~500℃热亚胺化,可以在导热骨架的基础上包覆聚酰亚胺气凝胶。

在一些实施方式中,将导热多孔材料浸没于聚醚酰亚胺溶液中,将填充满溶液的导热多孔材料放入不良溶剂中进行相转化,可得到包覆有白色聚醚酰亚胺的3D导热骨架,随后放入真空烘箱,抽真空至真空表指针示数为-0.085MPa,温度为60℃~160℃干燥2~10h后进行真空热压,得到3D导热骨架/聚醚酰亚胺导热复合材料。

在本发明中,所述导热多孔材料浸没在聚酰胺酸溶液、聚酰胺酸盐溶液或聚醚酰亚胺溶液中时还包括加入导热填料;所述导热填料包括却不仅限于石墨纳米片、多壁碳纳米管、还原石墨烯、碳纤维、银或金等。

在聚酰胺酸溶液、聚酰胺酸盐溶液或聚醚酰亚胺溶液中添加了导热填料后在聚合物连续相中存在了另一导热通路,与3D导热骨架在内部的通路进行了连通后形成了双导热网络,导热效率提升更加显著。

本发明还提供了上述制备方法制备得到的3D导热骨架-聚酰亚胺导热复合材料。

为了更好的理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

1、铝泡沫/聚酰亚胺导热复合材料的制备

称取455.805g的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)放入干燥1L的三口烧瓶,将三口烧瓶接上氮气通入口,装配四氟搅拌桨,在其中先加入19.623g(98mmol)4,4'-二氨基二苯醚(ODA),搅拌速度调整为2000r/min,持续搅拌直至加入的ODA完全溶解,随后向溶液中加入31.022g(100mmol)的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA),搅拌速度同上,控制反应温度为20℃,继续搅拌12h,使ODA和ODPA充分反应,得到固含量为10wt%的聚酰胺酸溶液。

将孔隙率为80%的铝泡沫切割得到5×5×5cm

该复合材料在铝含量为84.7wt%时,导热率为2.34W m

实施例2

称取202.58g的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)放入干燥1L的三口烧瓶,将三口烧瓶接上氮气通入口,装配四氟搅拌桨,在其中先加入19.623g(98mmol)4,4'-二氨基二苯醚(ODA),搅拌速度调整为2000r/min,持续搅拌直至加入的ODA完全溶解,随后向溶液中加入31.022g(100mmol)的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA),搅拌速度同上,控制反应温度为20℃,继续搅拌12h,使ODA和ODPA充分反应,得到固含量为20wt%的聚酰胺酸溶液。

将孔隙率为80%的铝泡沫切割得到5×5×5cm

该复合材料在铝含量为73.4wt%时,导热率为1.96W m

实施例3

称取151.935g的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)放入干燥1L的三口烧瓶,将三口烧瓶接上氮气通入口,装配四氟搅拌桨,在其中先加入19.623g(98mmol)4,4'-二氨基二苯醚(ODA),搅拌速度调整为2000r/min,持续搅拌直至加入的ODA完全溶解,随后向溶液中加入31.022g(100mmol)的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA),搅拌速度同上,控制反应温度为20℃,继续搅拌12h,使ODA和ODPA充分反应,得到固含量为25wt%的聚酰胺酸溶液。

将孔隙率为80%的铝泡沫切割得到5×5×5cm

该复合材料在铝含量为60.7wt%时,导热率为1.68W m

对比例1

球磨共混工艺制备铝/聚酰亚胺导热复合材料

称取35g铝粉(粒径25μm),与6.3g商业化P84粉以300r的速度球磨15h,得到的均匀粉末,将其置于真空热压机上,设置热压机温度为260℃,控制真空仓的内部压强小于10Pa,预热15min后,调节油压千斤顶,加压至2MPa,保温保压20min,随后冷却至室温取出即得到铝/聚酰亚胺导热复合材料。

该复合材料在铝含量为84.7wt%时,导热率为1.21W m

对比例2

称取34.6g铝粉(粒径25μm),与12.5g商业化P84粉以300r的速度球磨15h,得到的均匀粉末,将其置于真空热压机上,设置热压机温度为260℃,控制真空仓的内部压强小于10Pa,预热15min后,调节油压千斤顶,加压至2MPa,保温保压20min,随后冷却至室温后取出即得到铝/聚酰亚胺导热复合材料。

该复合材料在铝含量为73.4wt%时,导热率为1.05W m

对比例3

称取34.8g铝粉(粒径25μm),与22.5g商业化P84粉以300r的速度球磨15h,得到的均匀粉末,将其置于真空热压机上,设置热压机温度为260℃,控制真空仓的内部压强小于10Pa,预热15min后,调节油压千斤顶,加压至2MPa,保温保压20min,随后冷却至室温后取出得到铝/聚酰亚胺导热复合材料。

该复合材料在铝含量为60.7wt%时,导热率为0.87W m

表1为实施例1~3与对比例1~3中铝含量与复合材料导热率的数据表,图3为实施例1~3与对比例1~3中铝含量与复合材料导热率的关系图。由表1和图3可知,随着铝含量的增加,导热系数随之增加,但是经过浸渍处理制备得到的复合材料比经球磨处理制备得到的复合材料的导热系数均明显提高。

表1铝含量与导热率的数据表

实施例4

铝泡沫/石墨纳米片/聚酰亚胺导热复合材料

称取455.805g的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)放入干燥的1L的三口烧瓶,将三口烧瓶接上氮气通入口,装配四氟搅拌桨,在其中先加入19.623g(98mmol)4,4'-二氨基二苯醚(ODA),搅拌速度调整为2000r/min,持续搅拌直至加入的二胺单体完全溶解,随后向溶液中加入31.022g(100mmol)的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA),加入25g石墨纳米片(GNP)(微片厚度≤15nm),搅拌速度同上,控制反应温度为20℃,继续搅拌12h,使ODA和ODPA充分反应,得到固含量为10wt%的聚酰胺酸-GNP分散液,其中GNP占聚酰胺酸溶液的质量比为5%。

将铝泡沫切割得到5×5×5cm

该复合材料导热率为2.55W m

实施例5

碳纤维毡/聚酰亚胺气凝胶导热复合材料的制备

称取294.93g的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)放入干燥的1L三口烧瓶,将三口烧瓶接上氮气通入口,装配四氟搅拌桨,在其中先加入21.024g(105mmol)4,4'-二氨基二苯醚(ODA),搅拌速度调整为2000r/min,持续搅拌直至加入的ODA完全溶解,随后向溶液中加入31.022g(100mmol)的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA),温度控制在20℃,搅拌20h,得到固含量为15wt%的聚酰胺酸(PAA)溶液。

取一个盛有2000mL去离子水的大烧杯,装好搅拌桨,进行溶剂交换,一边搅拌一边将聚酰胺酸溶液倾倒入其中,得到白色纤维状固体,将其置于粉碎机中以25000r/min粉碎3min得到白色粉末,在去离子水进行超声处理30min~60min,超声频率为40kHz,功率为250W,以除去残留DMF;超声结束后进行抽滤,得到白色滤饼;后将滤饼用铝箔盛装,在鼓风烘箱以60℃的温度干燥20h,并于50℃真空烘箱真空烘干(真空表指针示数为-0.085MPa)6h,得到干燥的聚酰胺酸粉末;称取8g(15.7mmol)聚酰胺酸(PAAS)粉末加入88mL去离子水,使用频率为40kHz,功率为250W的超声波处理器超声30min后机械搅拌30min,速度为1000r/min,加入4.76g(47.1mmol)g三乙胺,保持原搅拌速度过夜,得到聚酰胺酸盐溶液。

裁剪碳纤维毡5×5×5cm

该复合材料导热率为1.88W m

实施例6

碳纤维毡/石墨纳米片/聚酰亚胺气凝胶导热复合材料

称取294.93g的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)放入干燥的1L三口烧瓶,向反应容器中通入氮气,装配四氟搅拌桨,在其中先加入21.024g(105mmol)4,4'-二氨基二苯醚(ODA),搅拌速度调整为2000r/min,持续搅拌直至加入的ODA完全溶解,随后向溶液中加入31.022g(100mmol)的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA),持续搅拌,温度控制在20℃,搅拌12h,得到固含量为15wt%的聚酰胺酸(PAA)溶液。

取一个盛有2000mL去离子水的大烧杯,装好搅拌桨,进行溶剂交换。一边搅拌一边将聚酰胺酸溶液倾倒入其中,得到白色纤维状固体。将其置于粉碎机中,以25000r/min粉碎3min得到白色粉末,去离子水进行超声处理30min~60min,超声频率为40kHz,功率为250W。以除去残留DMF。超声结束后进行抽滤,得到白色滤饼。后将滤饼用铝箔盛装,在鼓风烘箱以60℃的温度干燥20h,并于50℃真空烘箱真空烘干(真空表指针示数为-0.085MPa)6h,得到干燥的聚酰胺酸粉末。称取8g(15.7mmol)聚酰胺酸(PAAS)粉末加入88mL去离子水,使用频率为40kHz,功率为250W的超声波处理器超声30min后机械搅拌30min,速度为1000r/min,加入4.76g(47.1mmol)g三乙胺,2.5g石墨纳米片(GNP)(微片厚度≤15nm)保持原搅拌速度过夜,得到聚酰胺酸盐/GNP分散液。

裁剪碳纤维毡5×5×5(12.64g)cm

该复合材料导热率为2.08W m

实施例7

镍泡沫/聚酰亚胺气凝胶导热复合材料的制备

称取153.138g的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)放入干燥1L的三口烧瓶,将三口烧瓶接上氮气通入口,装配四氟搅拌桨,在其中先加入20.023g(100mmol)4,4’-二氨基二苯醚(ODA),搅拌速度调整为2000r/min,持续搅拌直至加入的ODA完全溶解,随后向溶液中加入31.022g(100mmol)的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA),持续搅拌,温度控制在20℃,搅拌12h,得到固含量为25wt%的聚酰胺酸(PAA)溶液。

取一个盛有2000mL去离子水的大烧杯,装好搅拌桨,进行溶剂交换。一边搅拌一边将聚酰胺酸溶液倾倒入其中,得到白色纤维状固体,将其置于粉碎机中,以25000r/min粉碎3min得到白色粉末,去离子水进行超声处理30min~60min,超声频率为40kHz,功率为250W以除去残留DMAc,超声结束后进行抽滤,得到白色滤饼,后将滤饼用铝箔盛装,在鼓风烘箱以60℃的温度干燥20h,并于50℃真空烘箱真空烘干(真空表指针示数为-0.085MPa)6h,得到干燥的聚酰胺酸粉末;称取8g(15.7mmol)聚酰胺酸(PAAS)粉末加入89mL去离子水,使用频率为40kHz,功率为250W的超声波处理器超声30min后机械搅拌30min,速度为1000r/min,加入3.03g(30mmol)g三乙胺,保持原搅拌速度过夜,得到聚酰胺酸盐溶液。

切割孔隙率为95%的镍泡沫5×5×5cm

该复合材料导热率为1.92W m

实施例8

镍泡沫/石墨纳米片/聚酰亚胺气凝胶导热复合材料的制备

称取153.138g的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)放入干燥1L的三口烧瓶,将三口烧瓶接上氮气通入口,装配四氟搅拌桨,在其中先加入20.023g(100mmol)4,4'-二氨基二苯醚(ODA),搅拌速度调整为2000r/min,持续搅拌直至加入的ODA完全溶解,随后向溶液中加入31.022g(100mmol)的3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐(ODPA),持续搅拌,温度控制在20℃,搅拌12h,得到固含量为25wt%的聚酰胺酸(PAA)溶液。

取一个盛有2000mL去离子水的大烧杯,装好搅拌桨,进行溶剂交换,一边搅拌一边将聚酰胺酸溶液倾倒入其中,得到白色纤维状固体,将其置于粉碎机中,以25000r/min粉碎3min得到白色粉末,去离子水进行超声处理30min~60min,超声频率为40kHz,功率为250W以除去残留DMAc;超声结束后进行抽滤,得到白色滤饼,后将滤饼用铝箔盛装,在鼓风烘箱以60℃的温度干燥20h,并于50℃真空烘箱真空烘干(真空表指针示数为-0.085MPa)6h,得到干燥的聚酰胺酸粉末;称取8g(15.7mmol)聚酰胺酸(PAAS)粉末加入89mL去离子水,使用频率为40kHz,功率为250W的超声波处理器超声30min后机械搅拌30min,速度为1000r/min,加入3.03g(30mmol)g三乙胺,2.5g石墨纳米片(GNP)(微片厚度≤15nm)保持原搅拌速度过夜,得到聚酰胺酸盐/石墨纳米片混合分散液。

切割孔隙率为95%的镍泡沫5×5×5cm

该复合材料导热率为2.13W m

实施例9

碳纤维毡/聚醚酰亚胺导热复合材料的制备

称取15g聚醚酰亚胺(PEI),加入85gN,N-二甲基乙酰胺(DMAc),加热直至聚醚酰亚胺溶解,裁剪碳纤维毡5×5×5cm

该复合材料导热率为1.62W m

由图1和图2可知,图1一中可发现碳纤维毡表面存在一些凸起的毛刺,但毛刺表面较为光滑,图2二中浸渍了聚醚酰亚胺溶液后其表面变得粗糙,可证明聚醚酰亚胺成功附着。

实施例10

碳纤维毡/石墨纳米片/聚醚酰亚胺导热复合材料的制备

称取15g聚醚酰亚胺(PEI),加入85gN,N-二甲基乙酰胺(DMAc),加热直至聚醚酰亚胺溶解,溶解后加入石墨纳米片(GNP)(微片厚度≤15nm),得到聚醚酰亚胺/石墨纳米片混合分散液;裁剪碳纤维毡5×5×5cm

该复合材料的导热率为1.84W m

实施例11

铝泡沫/聚醚酰亚胺导热复合材料的制备

称取15g聚醚酰亚胺(PEI),加入135g N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),加热直至聚醚酰亚胺溶解,切割铝泡沫5×5×5cm

该复合材料的导热率为2.18W m

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术分类

06120115920444