[發(fā)明專利]一種導(dǎo)熱絕緣墊的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011440015.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN113524801B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳博;劉明月;張德海;張德遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心
• 主分類號: B32B3/12
• 分類號: B32B3/12;B32B9/00;B32B9/04;B32B15/04;B32B15/20;B32B33/00;B32B38/00;C09K5/14
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;武玥

本發(fā)明公開了一種導(dǎo)熱絕緣墊的制備方法，所述方法包括：制作多個螺旋形磁性金屬顆粒；將多個螺旋形金屬顆粒通過外部磁場操作形成橫向排列、縱向排列或者橫縱向交錯排列的螺旋形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；將多個螺旋形磁性金屬顆粒混合入導(dǎo)熱硅橡膠并攪拌均勻，將攪拌均勻的溶液倒入螺旋形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；固化后形成一層導(dǎo)熱絕緣基體；將多層導(dǎo)熱絕緣基體疊加形成導(dǎo)熱絕緣墊。本發(fā)明的方法制備的具有微螺旋結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱墊在抗拉伸性能方面具有優(yōu)勢；螺旋形微生物細(xì)胞的加入有利于增加導(dǎo)熱墊的彈性和抗拉伸性能，抗撕裂性能好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天器熱控制領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)熱絕緣墊的制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)在電子元器件的集成度越來越高，單個器件的熱耗越來越大，需要在器件與散熱面之間填充一些導(dǎo)熱填料，以降低接觸熱阻，某些器件也需要絕緣要求。

常用的是直接用導(dǎo)熱硅橡膠，或者通過摻雜球形金屬顆粒形成導(dǎo)熱絕緣墊，現(xiàn)有導(dǎo)熱墊在長期使用的其抗力學(xué)性能有待提高，編織結(jié)構(gòu)一定程度改變了抗力學(xué)性能，但一般的編織材料采用的玻璃纖維材料進(jìn)行編織，其導(dǎo)熱性能差，使用金屬化的螺旋結(jié)構(gòu)相對編織結(jié)構(gòu)在抗力學(xué)拉伸性能上更具有潛力，而且在導(dǎo)熱性能上也優(yōu)于玻璃纖維，在兼顧抗力學(xué)性能的提高和導(dǎo)熱性能上具有潛在優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)缺陷，提出了一種制作加入螺旋形微生物細(xì)胞的導(dǎo)熱絕緣墊的制備方法，該方法制備的導(dǎo)熱絕緣墊的彈性、抗拉伸性能和抗撕裂性能更好。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種導(dǎo)熱絕緣墊的制備方法，所述方法包括：

制作多個螺旋形磁性金屬顆粒；

將多個螺旋形金屬顆粒通過外部磁場操作形成橫向排列、縱向排列或者橫縱向交錯排列的螺旋形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；

將多個螺旋形磁性金屬顆粒混合入導(dǎo)熱硅橡膠并攪拌均勻，將攪拌均勻的溶液倒入螺旋形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；

固化后形成一層導(dǎo)熱絕緣基體；

將多層導(dǎo)熱絕緣基體疊加形成導(dǎo)熱絕緣墊。

作為上述方法的一種改進(jìn)，所述螺旋形磁性金屬顆粒內(nèi)到外依次為：熱導(dǎo)層，磁性層和電絕緣層，所述熱導(dǎo)層為純銅或純銀，所述磁性層為Co-Ni-P、Ni-Fe-P、Fe₃O₄或納米鐵粉復(fù)合鍍層；所述電絕緣層為SiO₂或P。

作為上述方法的一種改進(jìn)，所述螺旋形磁性金屬顆粒通過螺旋形微生物細(xì)胞制作的過程為：

在螺旋形微生物細(xì)胞的表面化學(xué)沉積一層純銅或純銀，在純銅或純銀的表面沉積一層磁性層；在磁性層表面再沉積一層電絕緣層，形成螺旋形磁性金屬顆粒；當(dāng)所述磁性層為Co-Ni-P或Ni-Fe-P時，在純銅或純銀的表面沉積一層磁性層時，當(dāng)微生物細(xì)胞加入到前驅(qū)溶液后，進(jìn)行攪拌，在攪拌過程中施加同方向旋轉(zhuǎn)的磁場。

作為上述方法的一種改進(jìn)，當(dāng)所述磁性層為納米鐵粉復(fù)合鍍層時，所述螺旋形磁性金屬顆粒的制備過程為：

采用平均粒徑為25nm±5nm、含鐵量大于99.9％的納米鐵粉；將0.5g納米鐵粉超聲10min使其分散開，然后加入到0.5g鍍銀或銅的螺旋形微生物細(xì)胞加入去離子水中形成的溶液中，充分混合，形成100mL螺旋形顆粒與納米鐵粉的混合溶液，放入水域中預(yù)熱，然后在不斷攪拌的情況下加入到200mL磁性前驅(qū)溶液中，并且施加與攪拌同方向旋轉(zhuǎn)的磁場，反應(yīng)時間超過半小時，待反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行過濾清洗、脫水、烘干。

作為上述方法的一種改進(jìn)，利用溫度調(diào)控提高微生物細(xì)胞表面沉積層厚度并降低過程中雜質(zhì)的方法使螺旋形磁性金屬顆粒的磁性層加厚，具體過程為：

鍍液和活化細(xì)胞溶液在較高溫度下先預(yù)熱，然后在不斷攪拌的情況下將活化微生物細(xì)胞液混入鍍液中，較高的溫度下，鍍液可與活化微生物細(xì)胞溶液迅速混合均勻，使微生物細(xì)胞周圍的鍍液濃度基本保持一致；