導(dǎo)熱吸波材料的工業(yè)級(jí)規(guī)模化制備技術(shù)

基于以上技術(shù)基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)也逐步研發(fā)出適用于規(guī)?；瘜?dǎo)熱吸波材料制備的技術(shù)。Ding等提出以丙烯酸樹(shù)脂作為基體材料，氧化鋁、氧化鋅作為導(dǎo)熱填料，采用鐵氧體和金屬顆粒作為吸波成分，通過(guò)混合壓制得到無(wú)硅導(dǎo)熱吸波材料。Lai等以固體硅橡膠為基體材料，加入不同成分的導(dǎo)熱、吸波粉體填料，按照配比將各組分混合均勻，通過(guò)模壓成型工藝制備出導(dǎo)熱吸波材料。由于導(dǎo)熱吸波材料在電子信息領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)外主要的電磁防護(hù)材料生產(chǎn)單位均通過(guò)自主開(kāi)發(fā)導(dǎo)熱吸波功能粉體、復(fù)配功能粉體等方式生產(chǎn)各類型的導(dǎo)熱吸波材料產(chǎn)品，如表3 所示。

表3 近年來(lái)導(dǎo)熱吸波材料性能對(duì)比

國(guó)外生產(chǎn)企業(yè)在材料組分設(shè)計(jì)方面不僅對(duì)材料主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)(導(dǎo)熱系數(shù)、電磁波衰減系數(shù)、密度等) 進(jìn)行了評(píng)估，同時(shí)也考慮了具體使用環(huán)境的相關(guān)要求(耐高溫性能、揮發(fā)性能等)，進(jìn)行了三元甚至四元復(fù)合功能填料配方設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱吸波雙功能的兼容。在工藝技術(shù)途徑方面，可以歸納為：功能粉體制備→多類別粉體復(fù)配→粉體表面處理→基體高分子改性→組分正向設(shè)計(jì)→均勻化分散→固化成型→修正邊緣。圖3 為國(guó)外某型導(dǎo)熱吸波材料產(chǎn)品的掃描電子顯微鏡圖片，可以看出材料內(nèi)部填充有大量球狀顆粒，通過(guò)物相分析證明其功能填料主要包括氧化鋅、氧化鋁、羰基鐵、鋁硅鐵合金。

圖3 導(dǎo)熱吸波材料的掃描電鏡照片

基于國(guó)內(nèi)外同行單位的研究基礎(chǔ)，筆者所在單位結(jié)合自身電磁防護(hù)主專業(yè)方向，探索高性能導(dǎo)熱吸波材料的制備技術(shù)，通過(guò)開(kāi)展材料電磁特性和導(dǎo)熱性能調(diào)控、導(dǎo)熱吸波雙功能多組分功能粉體復(fù)配、橡膠基導(dǎo)熱吸波材料成型控制等多項(xiàng)研究，掌握了硅橡膠材料電磁波衰減特性與熱傳導(dǎo)功能兼容設(shè)計(jì)技術(shù)、復(fù)合功能填料分散可控方法等核心制備工藝，突破了制約導(dǎo)熱吸波材料性能提升的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了材料導(dǎo)熱/吸波雙功能的調(diào)控，完成了橡膠基材料單一功能的開(kāi)發(fā)到多功能集成的跨越，開(kāi)發(fā)出完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能導(dǎo)熱吸波材料，典型產(chǎn)品的電子顯微鏡圖片如圖4所示。

圖4 筆者所在單位研發(fā)的導(dǎo)熱吸波材料的 SEM圖