碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種碳納米管?石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜。本實(shí)用新型的碳納米管?石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，包括碳納米管和石墨烯均勻分布的碳納米管?石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層和聚合物層，所述聚合物層的上表面設(shè)有碳納米管?石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層，所述聚合物層的下表面設(shè)有碳納米管?石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層；本實(shí)用新型的碳納米管?石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，其導(dǎo)熱性高、屏蔽效果好；碳納米管和石墨烯的加入，使復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽材料的表面積增加，從而導(dǎo)致其表面的物理、化學(xué)性能發(fā)生突變，對(duì)不同波長(zhǎng)的光顯示出特殊的光化學(xué)、吸收和散射及光催化等作用，可以激發(fā)產(chǎn)品表面的共振效應(yīng)，顯著提高遠(yuǎn)紅外發(fā)射效率，加快熱量從產(chǎn)品表面的快速散發(fā)，達(dá)到快速散熱、屏蔽的效果。
【專利說明】
碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電磁屏蔽技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002]在通信、電子、機(jī)柜、機(jī)箱、航天、醫(yī)療、船只等需要電磁屏蔽的領(lǐng)域，通常是在產(chǎn)品的表面涂覆一層涂料起到電磁屏蔽的作用?，F(xiàn)有導(dǎo)熱膜大多為單一的石墨層，采用壓延方式將石墨層覆到聚合物的表面，在產(chǎn)品的表面形成一層致密的石墨層;其中，石墨分子間緊密鏈接，起到屏蔽的效果;另外，整個(gè)產(chǎn)品表面靠石墨層中電子的自由移動(dòng)保持熱平衡的狀態(tài)，空氣對(duì)流時(shí)帶走熱量，達(dá)到降低產(chǎn)品表面溫度的效果，因此，石墨層可以在一定的范圍內(nèi)起到屏蔽和散熱的功效，但對(duì)于醫(yī)療設(shè)備、通信機(jī)柜等需要高導(dǎo)熱或高屏蔽的精密設(shè)備來說，石墨層就很難起到非常理想的導(dǎo)熱和屏蔽的效果。另外，由于在石墨壓延工藝中添加了溶劑，因此石墨層表面較光滑，對(duì)于輻射干擾電磁波吸收有限，幾乎為“零”，所以在有大量輻射源的場(chǎng)合，石墨薄膜的電磁屏蔽功效很難發(fā)揮。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，其導(dǎo)熱性高、屏蔽效果好。
[0004]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，包括碳納米管和石墨烯均勻分布的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層和聚合物層，所述聚合物層的上表面設(shè)有碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層，所述聚合物層的下表面設(shè)有碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層。
[0006]如圖2所示，碳納米管為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);石墨烯為片層材料，碳納米管和石墨烯是目前世界上已知的最好的導(dǎo)熱材料之一，是散熱材料中最理想的功能填料之一，它們所具有的獨(dú)特性能使其在各個(gè)領(lǐng)域都展現(xiàn)出了巨大的潛力與應(yīng)用前景，目前已成為國(guó)內(nèi)外科研的熱點(diǎn)，如復(fù)合導(dǎo)熱界面材料、復(fù)合吸波材料、復(fù)合型屏蔽材料等已有雛形，待規(guī)模試產(chǎn)運(yùn)用，且正在形成系列化產(chǎn)品；高端運(yùn)用在軍工、航天、航海領(lǐng)域，如隱身、防腐等應(yīng)用，中端運(yùn)用在通信技術(shù)、醫(yī)療器械領(lǐng)域，如通信機(jī)柜、手術(shù)燈等應(yīng)用，低端運(yùn)用在消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域，如手機(jī)、電源等應(yīng)用。碳納米管和石墨烯是一維納米材料，比表面積大，被譽(yù)為世界上最黑的物質(zhì)，輻射系數(shù)接近I。納米纖維狀的碳納米管和石墨烯，與顆粒狀的其它散熱填料相比，更容易形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，對(duì)薄膜層增強(qiáng)增韌效果明顯，當(dāng)厚度為5?ΙΟμπι，就能形成均勻光潔、機(jī)械性能優(yōu)異的膜，而其它填料的涂膜，較佳的使用厚度為30?50μπι。
[0007]其中，所述碳納米管-石墨稀復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層的厚度為5?ΙΟμπι，例如5μηι、6μηι、7μm、8ym、9ym、1ym0
[0008]其中，所述碳納米管-石墨稀復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層的厚度為6?8μηι，例如6μηι、6.2μηι、6.5μηι、6.8μηι、7μηι、7.3μηι、7.5μηι、7.8μηι、8μηι。
[0009]其中，所述聚合物層的厚度為0.01?0.1mm，例如，0.01mm、0.02mm、0.03mm、
0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.Imm0
[0010]其中，所述聚合物層為單組份水性聚氨酯樹脂層。
[0011 ]其中，所述聚合物層為雙組份環(huán)氧樹脂層。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，包括碳納米管和石墨烯均勻分布的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層和聚合物層，所述聚合物層的上表面設(shè)有碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層，所述聚合物層的下表面設(shè)有碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層;本實(shí)用新型的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，其導(dǎo)熱性高、屏蔽效果好;碳納米管和石墨烯的加入，使復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽材料的表面積增加，從而導(dǎo)致其表面的物理、化學(xué)性能發(fā)生突變，對(duì)不同波長(zhǎng)的光顯示出特殊的光化學(xué)、吸收和散射及光催化等作用，可以激發(fā)產(chǎn)品表面的共振效應(yīng)，顯著提高遠(yuǎn)紅外發(fā)射效率，加快熱量從產(chǎn)品表面的快速散發(fā)，達(dá)到快速散熱、屏蔽的效果。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的碳納米管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記如下:
[0016]1-碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層;2-聚合物層。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合圖1至2，并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，包括碳納米管和石墨烯均勻分布的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層I和聚合物層2，聚合物層2的上表面設(shè)有碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層I，聚合物層2的下表面設(shè)有碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層I。碳納米管和石墨烯被均勻地分布并附著在聚合物層2的上下表面，圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的碳納米管的結(jié)構(gòu)示意圖，碳納米管、石墨烯具有較高熱傳導(dǎo)率和發(fā)射性的材料，導(dǎo)熱系數(shù)大大增加，能使薄膜層表面呈現(xiàn)為“宏觀光潔微觀粗糙”的納米材料組體;納米級(jí)尺寸的碳納米管和石墨烯的加入，使復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽材料的表面積極大的增加，從而導(dǎo)致其表面的物理、化學(xué)性能發(fā)生突變，對(duì)不同波長(zhǎng)的光顯示出特殊的光化學(xué)、吸收和散射及光催化等作用，達(dá)到快速散熱、吸波及屏蔽的效果。
[0019]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層I的厚度為5?10μm;進(jìn)一步地，聚合物層2的厚度為0.01?0.1mm。將碳納米管-石墨稀復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜覆于產(chǎn)品上時(shí)，形成均勻光潔、機(jī)械性能優(yōu)異的薄膜。更優(yōu)選地，碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層I的厚度為6?8μηι。
[0020]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層I在制備時(shí)，將碳納米管和石墨烯加入到含有無機(jī)膠體微粒的散熱溶液中，該散熱溶液采用對(duì)可見光和近紅外光反射率高、穩(wěn)定性好的散熱溶液，攪拌混合后凝聚結(jié)合成碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層，其物理性能、化學(xué)性能優(yōu)良且便于加工，壓延加工時(shí)，能夠在產(chǎn)品表面形成均勻及連續(xù)的導(dǎo)電及導(dǎo)熱層。散熱溶液中添加石墨烯、碳納米管等具有較高熱傳導(dǎo)率和發(fā)射性的材料，導(dǎo)熱系數(shù)大大增加，能使薄膜表面呈現(xiàn)“宏觀光潔微觀粗糙”的納米材料組體;可以大大增加散熱裝置與外界的接觸面積，減少熱屏蔽，顯著提升散熱效果;優(yōu)選地，在散熱溶液中添加大量的被電子躍迀過的多種尖晶石作為復(fù)合紅外輻射體，既增加了雜質(zhì)能級(jí)，提高了紅外輻射系數(shù)，又保持了相應(yīng)的熱穩(wěn)定性、耐熱性、高強(qiáng)度、耐腐蝕性、耐磨性等;更優(yōu)選地，無機(jī)膠體微粒的粒徑小于I OOnm。
[0021]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，聚合物層2為單組份水性聚氨酯樹脂材料的聚合物層，使制備成的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜柔軟，耐撓曲性能更好;優(yōu)選地，聚合物層2也可以為雙組份環(huán)氧樹脂材料的聚合物層，使制備成的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜硬度高，耐腐蝕性更好。
[0022]本實(shí)用新型的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層的厚度薄，5?ΙΟμπι時(shí)就可以起到很好屏蔽效果，并且熱阻小，可以激發(fā)金屬散熱器表面的共振效應(yīng)，顯著提高遠(yuǎn)紅外發(fā)射效率，加快熱量從散熱器表面的快速散發(fā)，適用于銅箔、鋁基板、LED燈基座、電器外殼等設(shè)備的散熱；并且對(duì)醫(yī)療設(shè)備、通信機(jī)柜等需要高導(dǎo)熱或高屏蔽的精密設(shè)備也有理想的導(dǎo)熱和屏蔽的效果。
[0023]以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，其特征在于，包括碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層(I)和聚合物層(2)，所述聚合物層(2)的上表面設(shè)有碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層(I)，所述聚合物層(2)的下表面設(shè)有碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層(I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，其特征在于，所述碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層(I)的厚度為5?ΙΟμπι。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，其特征在于，所述碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽層(I)的厚度為6?8μπι。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，其特征在于，所述聚合物層(2)的厚度為0.01?0.1_。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，其特征在于，所述聚合物層(2)為單組份水性聚氨酯樹脂層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管-石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱屏蔽薄膜，其特征在于，所述聚合物層(2)為雙組份環(huán)氧樹脂層。
【文檔編號(hào)】B32B9/04GK205601263SQ201521089343
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日
【發(fā)明人】賈正紅
【申請(qǐng)人】昆山市飛榮達(dá)電子材料有限公司