专利名称：具有高导热性能的无机填料及其制品、制造方法
技术领域：
高散热材料技术领域。
背景技术：
电子产品、机械、电力、通信、化工等诸多领域，在产品的加工、生产的过程中，以及使用的过程中，都会产生数量不同的热量。而且，所产生的热量如果不能得到有效散发的话，则会对产品的加工及使用，均有可能造成影响。目前广泛使用有各种各样的散热材料。不同类型的散热材料，会具有不同的性能。 比如说，金属材料的导热性能良好，特别是其中的一部分金属材料，如铜、铝、银等，其导热性能尤其良好。比如，铜质的散热器、铝质的散热器，都应用非常普遍。下面列举一下常用的一些散热材料的热导率性能铝:237ff/m· K ；铜:401ff/m· K ；银420W/m· K ；金318W/m· K。因为价格因素，当前使用的绝大多数散热器，是采用铜质材料或者铝制材料来制造的；但有一些特殊场所，也使用银质或金质材料，来用作散热材料。散热器的形状与结构、 尺寸等，根据不同的应用场合互有不同。比如，各种CUP上使用的散热器，以及电路板上使用的散热器，大多是具有波浪形散热沟槽的散热器件。而在本发明中，会应用到具有高散热性能的膜材料。其中，利用碳成分所制作的高散热石墨膜，具有很高的散热能力，可以达到 1500 1750W/m · K。而目前作为研究热点的石墨烯材料，则具有更加强大的散热能力，其热导率约为 5000ff/m · K。如此高散热率的膜材料，为各种的产品中的散热器材，提供了新的选择。现有的建筑材料中常用的有水泥、砖石、石膏等，但是这些材料本身的导热性能不佳。本发明希望为解决该问题提供一种方案。
发明内容
本发明的目的在于提供具有高导热性能的无机填料及其制品、制造方法，该无机填料及其制品通过在无机基材里添加具有高散热性能的高散热条型材，提高无机填料的散热性能，并将该填料添加到其它基材中，用以提高相应材料的散热性能。本发明所述的一种具有高导热性能的无机填料由条形的无机基材，以及填充在无机基材中的高散条型材两部分组成。优选的，所述的无机基材为玻璃、石英两者其一。
优选的，所述的高散热条型材，为条状高散热石墨膜和石墨烯膜两者其一。优选的，所述的条状高散热石墨膜，厚度在1-300微米之间。优选的，所述的无机填料为直径在0. 01-50mm之间，长度在5_500mm之间的柱状体。相应的，本发明所述的一种具有高导热性能的无机填料制品由建筑基材，以及分布在建筑基材内的无机填料两部分组成，其中的无机填料，由条形的无机基材，以及填充在无机基材中的高散条型材两部分组成。优选的，所述的建筑基材为水泥或石膏或纸浆或塑料。相应的，本发明所述的一种具有高导热性能的无机填料的制造方法，包括有如下步骤步骤1，将无机基材加热至800°C以上，使其处于熔融态；步骤2，在熔融态的无机基材内混入高散热条型材；步骤3，对混合后的材料进行拉丝处理；步骤4，待拉丝后的材料凝固后，切割成条状的无机填料。优选的，所述的拉丝处理的具体实施方式
，为抽丝、挤出和滴出三者其一。
下面结合附图对本发明进行更详细的说明。图1-1是本发明所述的具有高导热性能的无机填料棱柱状实施例示意图。图1-2是本发明所述的具有高导热性能的无机填料圆柱状实施例示意图。图l_3a是本发明所述的具有高导热性能的无机填料棱柱状实施例纵截面示意图。图1- 是本发明所述的具有高导热性能的无机填料圆柱状实施例纵截面示意图。图2是本发明所述的具有高导热性能的无机填料制品的成品示意图。图3是本发明所述制备具有高导热性能的无机填料的示意图。图4是本发明所述制备具有高导热性能的无机填料的方法流程图。
具体实施例方式下面参照附图，结合具体实施例对本发明做进一步的说明。图1-1和图1-2分别对应两种不同的具有高导热性能的无机填料成品。由图1-1中可知。具有高导热性能的无机填料100由条形的无机基材110，以及填充在无机基材中的高散条型材120两部分组成。高散条型材120分散分布于条形的无机基材110中，条形的无机基材110成棱柱状。相应的，除棱柱状外，条形的无机基材110还有其他的结构形式，如图1-2所示。图中，条形的无机基材110成圆柱状，高散条型材120弥散分布于条形的无机基材110中。条形的无机基材110，以及填充在条形的无机基材100中的高散条型材120共同组成具有高导热性能的无机填料100。
图l-3a、图1- 图中所示分别对应于图1_1和图1_2中具有高导热性能的无机填料100的纵截面。从图l-3a和图1- 中，可以看出具有高导热性能的无机填料100由条形的无机基材110，以及填充在条形的无机基材100中的高散条型材120两部分组成。高散条型材 120分散分布于条形的无机基材110中。图2是本发明所述的具有高导热性能的无机填料制品的成品示意图。由图2中可以看出，本发明所述的一种具有高导热性能的无机填料制品由建筑基材200，以及分布在建筑基材200内的无机填料100两部分组成，其中的无机填料100，包括有条形的无机基材110，以及填充在条形的无机基材110中的高散条型材120两部分组成。图3、图4分别是本发明所述制备具有高导热性能的无机填料的方法示意图和流程图。下面结合具体实施例、图3和图4对所述具有高导热性能的无机填料的制造方法进行具体描述。所述制备具有高导热性能的无机填料的方法包括有如下步骤步骤1，将无机基材加热至800°C以上，使其处于熔融态。所述的无机基材为玻璃、石英两者其一。制作时，将选取的无机基材原料放置于容器内加热，直至所选取的原料转变为熔融态。其中玻璃分子在凝固的过程中，由于保留了液体的完全无序的结构特征，在加热时，没有熔点，只有相应的软化直至熔融。另外普通玻璃化学氧化物的组成为 Na20 ·65 02，主要成份是二氧化硅，由于各种氧化物配比的不同以及其他添加成分会造成玻璃开始软化的温度有所不同，一般常见的玻璃在800°C以上即可软化至熔融态。石英主要成分是二氧化硅，熔点在1700°C以上，在自然界广泛存在，取材的方式也有很多种，最常见的实施例为沙子。步骤2，在熔融态的无机基材内混入高散热条型材。所述的高散热条型材120，为条状高散热石墨膜和石墨烯膜两者其一。本实施例中采用利用碳成分所制作的高散热石墨膜，具有很高的散热能力，其热导率可以达到 1500 1750ff/m · K，厚度在1-300微米之间。制造时，将高散热石墨膜切割成条状制成高散热条型材120，并将其与熔融态的无机基材充分混合，使得高散热条型材120分散分布在熔融态的无机基材中。步骤3，对混合后的材料进行拉丝处理。其中，所述的拉丝处理的具体实施方式
，为抽丝、挤出和滴出三者其一。前述的抽丝的处理方式，是获得抽丝起点之后，采用牵引的方式来生成条形结构。 前述的挤出处理方式，是设置相应的挤出孔，然后采用挤压混合材料的方式来生成条形结构。前述的“滴出”处理方式，是指降低混合材料的粘度，利用重力作用，从下侧预设的孔径中滴出，凝固后形成条状结构。根据实际使用的需要，将混合后的材料经拉丝处理后制成直径在0. 01_50mm之间条状材料。该材料由无机基材以及填充在无机基材中的高散热条型材120组成，高散热条型材120分散分布在无机基材中。步骤4，待拉丝后的材料凝固后，切割成条状的无机填料。随着温度的降低，拉丝处理后呈熔融态的材料逐渐凝固。待其完全凝固后，根据实
5际使用的需要，切割成长度在5-500mm之间的条型材，及制备成所述的具有高导热性能的无机填料100。该无机填料100，包括有条形的无机基材110，以及填充在条形的无机基材 110中的高散条型材120两部分组成。在实际应用中，将该具有高导热性能的无机填料100同建筑基材200充分混合，可以有效的提高该建筑基材200的散热能力。以水泥为例，将该无机填料100同建筑中常用的水泥充分混合后作为建筑用水泥材料使用，由于水泥中封存了具有高导热性能的无机填料100，提高了水泥的散热能力。其中，所述的建筑基材200包括水泥、石膏、纸浆和塑料多种材料，而不局限于水泥。以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施例，均在本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种具有高导热性能的无机填料，其特征在于该填料由条形的无机基材，以及填充在条形的无机基材中的高散条型材两部分组成。
2.根据权利要求1所述的一种具有高导热性能的无机填料，其特征在于所述的无机基材为玻璃、石英两者其一。
3.根据权利要求1所述的一种具有高导热性能的无机填料，其特征在于所述的高散热条型材，为条状高散热石墨膜和石墨烯膜两者其一。
4.根据权利要求3所述的一种具有高导热性能的无机填料，其特征在于所述的条状高散热石墨膜，厚度在1-300微米之间。
5.根据权利要求1所述的一种具有高导热性能的无机填料，其特征在于所述的无机填料为直径在0. 01-50mm之间，长度在5_500mm之间的柱状体。
6.一种具有高导热性能的无机填料制品，其特征在于该制品由建筑基材，以及分布在建筑基材内的无机填料两部分组成，其中的无机填料，由条形的无机基材，以及填充在条形的无机基材中的高散条型材两部分组成。
7.根据权利要求6所述的一种具有高导热性能的无机填料，其特征在于所述的建筑基材为水泥或石膏或纸浆或塑料。
8.一种具有高导热性能的无机填料的制造方法，其特征在于该方法包括有如下步骤步骤1，将无机基材加热至80(TC以上，使其处于熔融态；步骤2，在熔融态的无机基材内混入高散热条型材；步骤3，对混合后的材料进行拉丝处理；步骤4，待拉丝后的材料凝固后，切割成条状的无机填料。
9.根据权利要求8所述的具有高导热性能的无机填料的制造方法，其特征在于所述的高散热条型材，为条状高散热石墨膜和石墨烯膜两者至少其一。
10.根据权利要求8所述的具有高导热性能的无机填料的制造方法，其特征在于所述的拉丝处理的具体实施方式
，为抽丝、挤出和滴出三者其一。
11.根据权利要求8所述的具有高导热性能的无机填料的制造方法，其特征在于所述的无机基材为玻璃、石英两者其一。
全文摘要
本发明提供了一种具有高导热性能的无机填料及其制品、制造方法，属于高散热材料技术领域。该无机填料由条形的无机基材，以及填充在无机基材中的高散条型材两部分组成。制造时，首先将无机基材加热至800℃以上，使其处于熔融态；其次在熔融态的无机基材内混入高散热条型材；然后对混合后的材料进行拉丝处理；最后待拉丝后的材料凝固后，切割成条状的无机填料。使用时，可将该无机填料同基材相混合，可以有效的提高该基材的散热能力。
文档编号C03C14/00GK102557462SQ20101061023
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者不公告发明人 申请人:上海杰远环保科技有限公司