本发明属于纳米涂层技术领域，具体涉及一种纳米导热涂层。
背景技术：
在航空、航天等军工领域，存在着众多需要高导热系数、高散热能力及可产生高温的散热涂层的应用场景。
目前，散热涂层主要包括高红外发射率涂层和高导热率涂层两类，高红外发射率涂层可采用涂料刷涂或磁控溅射等多种手段制备。高导热涂层具有很高的导热系数，能够将热量迅速传导出去，因此高导热率涂层被广泛应用在军工领域。
市面上常见的高导热率涂层一般选用导热率高的金属如铝、银、锡、铜等，但其成本过高、且制备工艺复杂、操作难度太大。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种纳米导热涂层。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种纳米导热涂层，包括如下重量份的组份：纳米金属5～15份、粘结剂15～30份、纳米碳酸钙15～25份、纳米氧化铝5～15份、乙醇40～80份、固化剂30～60份、分散剂1～3份、消泡剂1～5份、界面活性剂3～8份。
优选地，所述纳米金属包括纳米铜、纳米铁，且所述纳米铜、纳米铁的质量比为4:1。
优选地，所述纳米铁、纳米铜的平均粒径均为10～100nm。
优选地，所述粘结剂由纳米金属粉、石墨烯、双酚a型环氧树脂、乙烯基三甲氧基硅烷、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶组成的纳米金属-石墨烯粘结剂。
优选地，所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为5～20μm。
优选地，所述纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为8～15μm。
优选地，所述分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂、所述消泡剂为常规水性消泡剂。
本发明的所述纳米导热涂层的制备方法，包括步骤：
将所述纳米铜、纳米铁、纳米碳酸钙、纳米氧化铝加入到乙醇中，搅拌并加热到50～60℃，保持时间0.5～1h，得到溶胶体系；
在所述溶胶体系中加入所述粘结剂、固化剂、分散剂、消泡剂、界面活性剂，搅拌并加热至60～70℃，保持时间1～2h，降温至室温，得到所述纳米导热涂层。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的纳米导热涂层，纳米铜具有较好的导热性能、纳米铁具有较好的耐腐蚀性，与石墨烯类粘结剂等成分经过简单搅拌均匀后使用，使涂层所在的基体表面具有高导热性、较好的耐腐蚀性。
2、本发明的纳米导热涂层，具有良好的化学稳定性和耐候性，可以长期耐高温工作；涂层的粘附力强、韧性好，牢固地附着于基体表面，表面平整，可以显著提高基体表面的热传导，且可耐受2900℃的高温及大于30马赫的飞行速度，大大提高了基体的使用寿命。
3、本发明的纳米导热涂层，制备方法简单，操作简便，适于大范围推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
本实施例的纳米导热涂层，包括纳米金属5份、粘结剂15份、纳米碳酸钙15份、纳米氧化铝5份、乙醇40份、固化剂300份、分散剂1份、消泡剂1份、界面活性剂3份。其中，纳米金属包括纳米铜、纳米铁，且纳米铜、纳米铁的质量比为4:1。
纳米铁、纳米铜的平均粒径均为10～100nm。
粘结剂为纳米金属-石墨烯粘结剂，所述粘结剂是由纳米金属粉、石墨烯、双酚a型环氧树脂、乙烯基三甲氧基硅烷、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶组成。
纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为5～20μm。
分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂、所述消泡剂为常规水性消泡剂。
其制备方法包括以下步骤：
1)将所述纳米铜、纳米铁、纳米碳酸钙、纳米氧化铝加入到乙醇中，搅拌并加热到50～60℃，保持时间0.5～1h，得到溶胶体系；
2)在所述溶胶体系中加入所述粘结剂、固化剂、分散剂、消泡剂、界面活性剂，搅拌并加热至60～70℃，保持时间1～2h，降温至室温，得到所述纳米导热涂层。
本实施例的纳米导热涂层，纳米铜具有较好的导热性能、纳米铁具有较好的耐腐蚀性，与石墨烯类粘结剂等成分经过简单搅拌均匀后使用，使涂层所在的基体表面具有高导热性、较好的耐腐蚀性。
本实施例的纳米导热涂层，具有良好的化学稳定性和耐候性，可以长期耐高温工作；涂层的粘附力强、韧性好，牢固地附着于基体表面，表面平整，且可以显著提高基体表面的热传导，且可耐受3000度的高温及大于30马赫的飞行速度，大大提高了基体的使用寿命。
本实施例的纳米导热涂层，制备方法简单，操作简便，适于大范围推广应用。
实施例二
本实施例的纳米导热涂层，包括纳米金属10份、粘结剂20份、纳米碳酸钙20份、纳米氧化铝10份、乙醇60份、固化剂45份、分散剂2份、消泡剂3份、界面活性剂6份。其中，纳米金属包括纳米铜、纳米铁，且纳米铜、纳米铁的质量比为4:1。
纳米铁、纳米铜的平均粒径均为10～100nm。
粘结剂由纳米金属粉、石墨烯、双酚a型环氧树脂、乙烯基三甲氧基硅烷、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶组成。
纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为8～15μm。
分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂、所述消泡剂为常规水性消泡剂。
其制备方法包括以下步骤：
1)将所述纳米铜、纳米铁、纳米碳酸钙、纳米氧化铝加入到乙醇中，搅拌并加热到50～60℃，保持时间0.5～1h，得到溶胶体系；
2)在所述溶胶体系中加入所述粘结剂固化剂、分散剂、消泡剂、界面活性剂，搅拌并加热至60～70℃，保持时间1～2h，降温至室温，得到所述纳米导热涂层。
实施例三
本实施例的纳米导热涂层，包括纳米金属15份、粘结剂30份、纳米碳酸钙25份、纳米氧化铝15份、乙醇80份、固化剂60份、分散剂3份、消泡剂5份、界面活性剂8份。其中，纳米金属包括纳米铜、纳米铁，且纳米铜、纳米铁的质量比为4:1。
纳米铁、纳米铜的平均粒径均为10～100nm。
粘结剂由纳米金属粉、石墨烯、双酚a型环氧树脂、乙烯基三甲氧基硅烷、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶组成。
纳米碳酸钙、纳米氧化铝粒子的平均粒径为5～20μm。
分散剂为硬脂酸酰胺类分散剂、所述消泡剂为常规水性消泡剂。
其制备方法包括以下步骤：
1)将所述纳米铜、纳米铁、纳米碳酸钙、纳米氧化铝加入到乙醇中，搅拌并加热到50～60℃，保持时间0.5～1h，得到溶胶体系；
2)在所述溶胶体系中加入所述粘结剂、固化剂、分散剂、消泡剂、界面活性剂，搅拌并加热至60～70℃，保持时间1～2h，降温至室温，得到所述纳米导热涂层。
对比例一
本对比例与实施例三的区别在于组分中不添加纳米铜，其它成分不变。即组分包括纳米铁3份、粘结剂30份、纳米碳酸钙25份、纳米氧化铝15份、乙醇80份、固化剂60份、分散剂3份、消泡剂5份、界面活性剂8份。
制备方法与实施例三相同。
对比例二
本对比例与实施例三的区别在于组分中不添加纳米铁，其它成分不变。即组分包括纳米铜12份、粘结剂30份、纳米碳酸钙25份、纳米氧化铝15份、乙醇80份、固化剂60份、分散剂3份、消泡剂5份、界面活性剂8份。
制备方法与实施例三相同。
对比例三
本对比例与实施例三的区别在于组分中不添加粘结剂，其它成分不变。即组分包括纳米金属15份、纳米碳酸钙25份、纳米氧化铝15份、乙醇80份、固化剂60份、分散剂3份、消泡剂5份、界面活性剂8份。其中，纳米金属包括纳米铜、纳米铁，且纳米铜、纳米铁的质量比为4:1。
制备方法与实施例三相同。
将各实施例和各对比例的纳米导热涂层涂布到基体，实验结果如下表所示：
从表中可以看出，本发明的纳米导热涂层，通过各组分间的相互配合作用，涂层的导热性能达到了63w/(m·k)，耐温性可达到2900℃，同时涂层的粘结力可达到1.87n/inch。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。