[發(fā)明專利]復(fù)合材料、其制備方法及用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910630643.7
• 申請(qǐng)日: 2019-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN112218511A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃毅;陳永勝;陳宏輝;王子源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號(hào): H05K9/00
• 分類號(hào): H05K9/00;H05K7/20
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達(dá)佐;洪欣

本申請(qǐng)涉及復(fù)合材料，其包括磁性吸波粉、高分子基質(zhì)和碳基纖維或金屬纖維的混合物；其中，所述復(fù)合材料為纖維取向的復(fù)合材料。還涉及所述復(fù)合材料的制備方法及其用途，其兼具低搭接阻抗、散熱以及電磁屏蔽功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于材料領(lǐng)域。具體而言，本申請(qǐng)涉及復(fù)合材料、其制備方法及用途。更具體地，本申請(qǐng)涉及電子設(shè)備的散熱、電磁波屏蔽、電連接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有高電導(dǎo)率的強(qiáng)散熱及電磁屏蔽效能的柔性復(fù)合薄膜及其制備方法和用途。

背景技術(shù)

隨著電子信息技術(shù)的爆炸式發(fā)展，電子設(shè)備越來越傾向于小型輕薄化，設(shè)備內(nèi)部的各種元器件(如芯片)的集成度越來越高、器件性能也不斷攀升，隨之而來的是單位面積內(nèi)更高的熱量生成和電磁波輻射功率，引起散熱和電磁干擾問題。特別是隨著第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5G)的到來，更高頻率和帶寬的引入、硬件單元的進(jìn)一步升級(jí)、天線數(shù)量的成倍增長以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的逐步普及，設(shè)備之間以及設(shè)備內(nèi)部各個(gè)電子元器件間的電磁干擾無處不在，電磁干擾和電磁輻射對(duì)電子設(shè)備的危害日益嚴(yán)重。因此，相應(yīng)的屏蔽、散熱元件的整合度和效能同樣需要加倍的提高，以解決困擾新一代高頻率、高功率電子設(shè)備的關(guān)鍵電磁屏蔽和散熱問題。因此電磁屏蔽和散熱材料在電子產(chǎn)品內(nèi)部的作用將愈發(fā)重要，未來需求也將持續(xù)增長。

電子設(shè)備的小型化對(duì)設(shè)備內(nèi)部相關(guān)的散熱、電磁屏蔽元件提出了更高的要求。目前商用的電磁波屏蔽片，其導(dǎo)熱性較低，設(shè)備散熱效果不佳?，F(xiàn)今應(yīng)用中，通常使用銅、鋁等金屬電磁屏蔽材料并結(jié)合使用導(dǎo)熱硅材料等散熱材料實(shí)現(xiàn)電子器件散熱和電磁屏蔽雙重功能。但是當(dāng)它們應(yīng)用于電子芯片屏蔽散熱功能的集成解決方案時(shí)，往往面臨屏蔽散熱整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、導(dǎo)熱性能不足等一系列問題。此外，對(duì)于多種屏蔽散熱結(jié)構(gòu)的界面，電子設(shè)備長時(shí)間使用情況下，熱沖擊造成界面間經(jīng)常出現(xiàn)電連接不可靠、界面分離等現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而引起芯片內(nèi)部電磁波的泄露，干擾附近其他電子元件，危害設(shè)備使用人的身體健康，同時(shí)造成設(shè)備的散熱出現(xiàn)嚴(yán)重問題，這又反過來引起更多的電磁輻射。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁?fù)合材料，其包括磁性吸波粉、高分子基質(zhì)和碳基纖維或金屬纖維的混合物；

其中，所述復(fù)合材料為纖維取向的復(fù)合材料。

在所述復(fù)合材料的一些實(shí)施方式中，所述混合物為均一的混合物。

在所述復(fù)合材料的一些實(shí)施方式中，所述復(fù)合材料為塊體復(fù)合材料或薄膜復(fù)合材料。

另一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁?fù)合材料的制備方法，其包括：

將磁性吸波粉與高分子基質(zhì)混合，得到具有流動(dòng)性的磁性粉基填料；

將碳基纖維或金屬纖維與所述磁性粉基填料混合，得到纖維基粘稠物；

在擠出機(jī)中將所述粘稠物進(jìn)行擠出，得到纖維取向的塊體復(fù)合材料；

任選地，進(jìn)一步將所述塊體復(fù)合材料以垂直于擠出方向進(jìn)行切片，得到薄膜復(fù)合材料。

在所述制備方法的一些實(shí)施方式中，所述切片工藝包括室溫高速機(jī)械切片、超低溫切片或超聲波切片。

在前述任一方面的一些實(shí)施方式中，所述磁性吸波粉選自鐵硅鋁合金、鐵硅硼合金、羰基鐵、坡莫合金、鎳鋅鐵氧體、單組份尖晶石型鐵氧體和其組合。

在前述任一方面的一些實(shí)施方式中，所述磁性吸波粉的粒徑為100nm-150μm、500nm-100μm或1μm-50μm。

在前述任一方面的一些實(shí)施方式中，所述磁性吸波粉的幾何形狀為球形、片狀、卵狀和其組合。

在前述任一方面的一些實(shí)施方式中，所述復(fù)合材料中所述磁性吸波粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2wt.％-95wt.％、10wt.％-90wt.％或30wt.％-85wt.％。