[發(fā)明專利]由包被粉末制備的傳導(dǎo)性復(fù)合材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010540749.0
• 申請日: 2016-07-01
• 公開（公告）號: CN111768888B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·雅各布;S·布赫爾;F·普羅斯特
• 申請（專利權(quán)）人: 流體力學(xué)與摩擦公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B1/08;H01B1/22;C08J7/06;C08L23/06;C08K3/08;C08L27/18;C08K3/22;C08L71/10;C09K5/14
• 代理公司: 北京博思佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 韓果

本發(fā)明公開了由包被粉末制備的傳導(dǎo)性復(fù)合材料，包括傳導(dǎo)性顆粒的互連網(wǎng)絡(luò)，所述傳導(dǎo)性顆粒包括包覆有至少一個電和/或熱傳導(dǎo)性材料層的有機材料核，全部顆粒在傳導(dǎo)性復(fù)合材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)相互連接，從而形成傳導(dǎo)性材料的連續(xù)三維網(wǎng)絡(luò)，所述有機材料核具有5μm至300μm的粒度且是選自聚乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯和有機硅塑料的熱塑性塑料；所述傳導(dǎo)性材料層由金屬材料或陶瓷材料制成；所述傳導(dǎo)性復(fù)合材料的傳導(dǎo)性包覆材料的質(zhì)量百分比占所述傳導(dǎo)性復(fù)合材料的總重量的5wt％至20wt％。本發(fā)明的傳導(dǎo)性復(fù)合材料具有低比例的填料以及高傳導(dǎo)性。

本申請是申請日為2016年7月1日的PCT國際專利申請PCT/FR2016/051671進入中國國家階段的中國專利申請?zhí)?01680039405.3、發(fā)明名稱為“由包被粉末制備的傳導(dǎo)性復(fù)合材料”的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及由包被粉末制備的傳導(dǎo)性復(fù)合材料，尤其涉及燒結(jié)致密的傳導(dǎo)性復(fù)合材料。

背景技術(shù)

目前，這些傳導(dǎo)性能通過將傳導(dǎo)性填料，特別是金屬填料或陶瓷填料與有機基質(zhì)(base)混合來獲得。因此，可以高度可變的比例使用各種類型的填料以產(chǎn)生期望的熱和/或電的傳導(dǎo)性值。

在現(xiàn)有技術(shù)中所使用的制造工藝中，用于獲得熱和/或電傳導(dǎo)性材料的調(diào)節(jié)參數(shù)如下：

-摻入到有機基質(zhì)中的填料的性質(zhì)，

-其形貌(形式)，

-其粒度，和

-傳導(dǎo)性填料相對于傳導(dǎo)性填料和有機基質(zhì)的混合物的總重量的質(zhì)量分數(shù)。

當需要高傳導(dǎo)率值時，待摻入到該有機基質(zhì)中的填料的質(zhì)量分數(shù)可能非常大。

舉例來說，為了在有機材料中獲得小于1Ω·cm的電阻率，相對于混合物的總重量，傳導(dǎo)性材料的填料(諸如銀)的質(zhì)量分數(shù)可能超過50％。

然后，通過在有機基質(zhì)內(nèi)形成傳導(dǎo)性顆粒的互連網(wǎng)絡(luò)來降低這種材料的電阻率。因此需要相當大的且必然高的體積分數(shù)的、均勻分布的所述傳導(dǎo)性顆粒的存在。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在獲得高的傳導(dǎo)性的同時大大降低有機基質(zhì)中傳導(dǎo)相的比例。通過使用包被粉末可以實現(xiàn)該目的，其中，粉狀有機材料B包覆有傳導(dǎo)性材料A，如圖1所示。

更具體地，本發(fā)明提供了一種傳導(dǎo)性復(fù)合材料，所述傳導(dǎo)性復(fù)合材料包括傳導(dǎo)性顆粒的互連網(wǎng)絡(luò)，其中，所述傳導(dǎo)性顆粒包括包覆有至少一層電和/或熱傳導(dǎo)材料的有機材料核，

其特征在于，全部所述顆粒在所述成型的傳導(dǎo)性復(fù)合材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)互連，從而形成傳導(dǎo)性材料的連續(xù)三維網(wǎng)絡(luò)，且

其特征在于，所述傳導(dǎo)性復(fù)合材料的傳導(dǎo)性包覆材料的質(zhì)量分數(shù)占所述傳導(dǎo)性復(fù)合材料的總重量的1wt％至30wt％。

就本發(fā)明而言，連續(xù)三維網(wǎng)絡(luò)是指通過每個傳導(dǎo)性顆粒的傳導(dǎo)性涂層之間的接觸的存在而形成的網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)選地，所述傳導(dǎo)性復(fù)合材料的傳導(dǎo)性包覆材料的質(zhì)量分數(shù)可以占所述傳導(dǎo)性復(fù)合材料的總重量的5wt％至20wt％。

所述傳導(dǎo)性復(fù)合材料可以優(yōu)選為膜或三維物體的形式。

就本發(fā)明而言，三維物體指不是膜的有一定體積的物體。

傳導(dǎo)性顆粒各自包括有機材料核和至少一層傳導(dǎo)性材料。

一層或多層傳導(dǎo)性材料可以有利地由金屬材料或陶瓷材料或有機材料制成。

根據(jù)第一變型，(包覆到傳導(dǎo)性顆粒的有機材料核上的)所述傳導(dǎo)性材料可以包括選自銀、金、銅、鋁、鈦、鎳、鈷和鐵的至少一種金屬。