[發明專利]一種氮化硼納米片-碳納米管導熱填料的制備方法及導熱復合材料

有效

• 申請號: 202011136423.8
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112175238B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 錢家盛;李旭;伍斌;苗繼斌;楊斌;夏茹;曹明
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: C08K9/04
• 分類號: C08K9/04;C08K3/38;C08K7/00;C08K3/04;C08L63/00;C09K5/14
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 吳航

1.一種氮化硼納米片-碳納米管導熱填料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、對六方氮化硼進行片層剝離，制備表面具有功能基團的氮化硼納米片；

步驟S2、分別制備表面具有功能基團的氮化硼納米片溶液、金屬鹽溶液和配體溶液；將所述表面具有功能基團的氮化硼納米片溶液和所述金屬鹽溶液混合均勻，得到混合液；向所述混合液中加入配體溶液，并進行攪拌反應，得到氮化硼納米片-碳納米管前驅體；

步驟S3、通過冰模板法將所述氮化硼納米片-碳納米管前驅體制備成三維骨架，所述三維骨架在保護氣氛下煅燒，得到氮化硼納米片-碳納米管導熱填料；

其中，所述表面具有功能基團的氮化硼納米片中的功能基團為羥基或氨基。

2.根據權利要求1所述的氮化硼納米片-碳納米管導熱填料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述制備表面具有功能基團的氮化硼納米片具體包括：將六方氮化硼粉末、改性溶液和球磨珠混合均勻后，在超聲條件下進行球磨處理，球磨處理完畢后，去除球磨珠，得到球磨液，將所述球磨液經過離心分離、清洗和真空干燥后，得到表面具有功能基團的氮化硼納米片。

3.根據權利要求2所述的氮化硼納米片-碳納米管導熱填料的制備方法，其特征在于，所述表面具有功能基團的氮化硼納米片中的功能基團為氨基，所述改性溶液為尿素溶液，且所述六方氮化硼粉末與尿素溶液中尿素的質量比為1～4:160～300。

4.根據權利要求2所述的氮化硼納米片-碳納米管導熱填料的制備方法，其特征在于，所述球磨珠和六方氮化硼粉末的質量比為1～2:1；所述球磨珠為直徑為0.15mm和0.3mm的氧化鋯球磨珠，且直徑為0.15mm和直徑為0.3mm的氧化鋯球磨珠的質量比為1:1～2；所述球磨處理的時間為18～36h。

5.根據權利要求1所述的氮化硼納米片-碳納米管導熱填料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述制備表面具有功能基團的氮化硼納米片溶液、金屬鹽溶液和配體溶液均是在溶劑中進行的，所述溶劑為甲醇和/或水，金屬鹽為鈷鹽或鎳鹽，配體為2-甲基咪唑，且所述鈷鹽或鎳鹽與所述2-甲基咪唑的摩爾比為1：70～130。

6.根據權利要求1所述的氮化硼納米片-碳納米管導熱填料的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述通過冰模板法將氮化硼納米片-碳納米管前驅體制備成三維骨架具體包括：將氮化硼納米片-碳納米管前驅體和粘結劑水溶液混合均勻后，倒入模具中，再將模具放置在液氮上，利用液氮自下而上進行定向冷凍后放置在凍干機中冷凍干燥得到三維骨架。

7.根據權利要求6所述的氮化硼納米片-碳納米管導熱填料的制備方法，其特征在于，所述粘結劑水溶液中粘接劑的濃度為0.7～1.5wt％，所述粘結劑為羧甲基纖維素鈉、殼聚糖和聚乙烯醇中的一種或多種；每毫升所述粘接劑水溶液中所述氮化硼納米片-碳納米管前驅體的加入量為75～200mg。

8.根據權利要求1所述的氮化硼納米片-碳納米管導熱填料的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述三維骨架在保護氣氛下煅燒，所述保護氣氛為氮氣或氬氣，煅燒溫度為700～1000℃，煅燒時間為4～10h。

9.一種導熱復合材料，其特征在于，所述導熱復合材料包括如權利要求1～8任一項所述的氮化硼納米片-碳納米管導熱填料的制備方法得到的氮化硼納米片-碳納米管導熱填料。