本发明涉及一种膏状导热吸波电磁材料及其制备方法。
背景技术：
：随着集成化程度的提高，电子设备越来越轻薄，功能和性能也越来越强大，但散热问题和电磁干扰问题也随之而来。散热问题和电磁干扰问题可能发生在电子设备的任何部位，轻则影响设备的工作性能，重则导致设备死机或损坏。一些具备数字控制/功率放大功能的芯片发热量很大，通常需要采用导热垫片将热量有效地导出或传导至散热模组，保证芯片不至过热。然而，导热垫片只能解决散热问题，并不能解决emi/rfi干扰问题，且由于导热垫片已经占据了厚度空间，并没有多余的厚度空间来设置吸波材料。即使有空间贴合吸波材料，也会存在以下缺点：1)占用机构空间；2)两种材料导热系数不一样，界面热阻大，贴合在一起无法达到良好散热效果；3)两种材料一起使用，成本增加；4)无论是导热片材还是吸波片材均无法在狭小的空间使用。目前，研究人员已经开发出兼具导热和吸波功能的复合材料，但均存在不足，例如：cn104559131a公开了一种高导热吸波散热复合材料，该复合材料为固态片材结构，无法在元器件狭小的空间使用，且其导热系数和磁导率低，导热和吸波效能不佳；cn204168707u公开了一种自粘性高导热吸波材料，该材料为固态片材结构，无法在元器件狭小的空间使用，其导热系数和磁导率低，导热和吸波效能不佳，且其吸波层设置在外层，无法直接跟电子元器件接触，吸收电磁干扰的效能差。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种膏状导热吸波电磁材料及其制备方法。本发明所采取的技术方案是：一种膏状导热吸波电磁材料，由以下质量百分含量的原料组成：硅油：10％～30％；绝缘导热粒子：5％～20％；电磁吸收剂：50％～70％；助剂：1％～10％。所述的硅油为二甲基硅油、氨基硅油、苯基硅油、乙烯基硅油、羟基硅油、甲基长链烷基硅油中的至少一种。所述的硅油在25℃时粘度为500～15000cps。所述的绝缘导热粒子为mgo粉末、aln粉末、sic粉末、b4c3粉末中的至少一种。所述的绝缘导热粒子的中位粒径d50为1～5μm。所述的电磁吸收剂为坡莫合金粉末、超坡莫合金粉末、fe-si-al-ni合金粉末、fe-si-cr合金粉末、fe-co合金粉末、fe-si合金粉末、fe-cr合金粉末、fe-si-al-cr合金粉末、硅铜合金粉末、fe-cu-nb-si-b合金粉末、fe-si-cr-ni合金粉末中的至少一种。所述的电磁吸收剂呈片状，中位粒径d50为30～60μm。所述的助剂为分散剂、增稠剂、稳定剂、阻燃剂、偶联剂、阻聚剂、降粘剂、抗氧化剂中的至少一种。上述膏状导热吸波电磁材料的制备方法包括以下步骤：1)将绝缘导热粒子、电磁吸收剂和助剂加入溶剂中，混合均匀，70～90℃恒温反应1～10h，过滤除去溶剂，对过滤得到的固体进行洗涤、干燥，得到导热吸波混合粉体；2)将硅油和导热吸波混合粉体混合均匀，得到膏料；3)将膏料研磨分散，进行致密化和脱泡，得到脱泡膏料；4)将脱泡膏料在真空状态下搅拌3～8h，得到膏状导热吸波电磁材料。步骤1)所述的溶剂为甲苯、二甲苯、乙醇、异丙醇、戊烷、己烷、辛烷、乙醚、环氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、3-甲基-2-丁酮、甲基异丁酮中的至少一种。步骤1)所述的电磁吸收剂、溶剂的质量比为1：(0.8～1.5)。本发明的有益效果是：本发明的膏状导热吸波电磁材料的界面润湿性好、界面热阻小、导热效率高、散热快、磁导率高、吸波效果好、制备方法简单、成本较低。1)硅油的电绝缘性能和导热性能优异，界面润湿性能良好，游离度低，耐高低温、水和臭氧，耐气候老化，且可以在-50℃～230℃下长期保持脂膏状态；2)绝缘导热粒子的导热性能优异、绝缘性能好，在膏状导热吸波电磁材料中可以起到很好的绝缘和导热作用；3)电磁吸收剂可以显著改善膏状导热吸波电磁材料的吸波效能，还可以提高其导热系数以及降低其热阻。具体实施方式一种膏状导热吸波电磁材料，由以下质量百分含量的原料组成：硅油：10％～30％；绝缘导热粒子：5％～20％；电磁吸收剂：50％～70％；助剂：1％～10％。优选的，所述的硅油为二甲基硅油、氨基硅油、苯基硅油、乙烯基硅油、羟基硅油、甲基长链烷基硅油中的至少一种。优选的，所述的硅油在25℃时粘度为500～15000cps。优选的，所述的绝缘导热粒子为mgo粉末、aln粉末、sic粉末、b4c3粉末中的至少一种。优选的，所述的绝缘导热粒子的中位粒径d50为1～5μm。优选的，所述的电磁吸收剂为坡莫合金粉末、超坡莫合金粉末、fe-si-al-ni合金粉末、fe-si-cr合金粉末、fe-co合金粉末、fe-si合金粉末、fe-cr合金粉末、fe-si-al-cr合金粉末、硅铜合金粉末、fe-cu-nb-si-b合金粉末、fe-si-cr-ni合金粉末中的至少一种。优选的，所述的电磁吸收剂呈片状，中位粒径d50为30～60μm。优选的，所述的助剂为分散剂、增稠剂、稳定剂、阻燃剂、偶联剂、阻聚剂、降粘剂、抗氧化剂中的至少一种。上述膏状导热吸波电磁材料的制备方法包括以下步骤：1)将绝缘导热粒子、电磁吸收剂和助剂加入溶剂中，混合均匀，70～90℃恒温反应1～10h，过滤除去溶剂，对过滤得到的固体进行洗涤、干燥，得到导热吸波混合粉体；2)将硅油和导热吸波混合粉体混合均匀，得到膏料；3)将膏料研磨分散，进行致密化和脱泡，得到脱泡膏料；4)将脱泡膏料在真空状态下搅拌3～8h，得到膏状导热吸波电磁材料。优选的，步骤1)所述的溶剂为甲苯、二甲苯、乙醇、异丙醇、戊烷、己烷、辛烷、乙醚、环氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、3-甲基-2-丁酮、甲基异丁酮中的至少一种。优选的，步骤1)所述的电磁吸收剂、溶剂的质量比为1：(0.8～1.5)。进一步优选的，步骤1)所述的电磁吸收剂、溶剂的质量比为1：(1.2～1.5)。下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。实施例1：一种膏状导热吸波电磁材料，其原料组成如下表所示：表1一种膏状导热吸波电磁材料的原料组成表上述膏状导热吸波电磁材料的制备方法，包括以下步骤：1)将mgo粉末、fe-si-al-ni合金粉末、分散剂、增稠剂、稳定剂、偶联剂和阻聚剂加入无水乙醇(质量为fe-si-al-ni合金粉末质量的1.2倍)中，混合均匀，70℃恒温反应10h，过滤除去无水乙醇，对过滤得到的固体进行洗涤、干燥，得到导热吸波混合粉体；2)将二甲基硅油和导热吸波混合粉体混合均匀，得到膏料；3)将膏料研磨分散，进行致密化和脱泡，得到脱泡膏料；4)将脱泡膏料在真空状态下搅拌5h，得到膏状导热吸波电磁材料。实施例2：一种膏状导热吸波电磁材料，其原料组成如下表所示：表2一种膏状导热吸波电磁材料的原料组成表原料质量百分比(％)二甲基硅油(25℃，5000cps)28aln粉末(d50：4μm)5坡莫合金粉末(片状，d50：40μm)65分散剂1.5偶联剂0.5上述膏状导热吸波电磁材料的制备方法，包括以下步骤：1)将aln粉末、坡莫合金粉末、分散剂和偶联剂加入甲苯(质量为坡莫合金粉末质量的1.5倍)中，混合均匀，80℃恒温反应5h，过滤除去甲苯，对过滤得到的固体进行洗涤、干燥，得到导热吸波混合粉体；2)将二甲基硅油和导热吸波混合粉体混合均匀，得到膏料；3)将膏料研磨分散，进行致密化和脱泡，得到脱泡膏料；4)将脱泡膏料在真空状态下搅拌8h，得到膏状导热吸波电磁材料。实施例3：一种膏状导热吸波电磁材料，其原料组成如下表所示：表3一种膏状导热吸波电磁材料的原料组成表原料质量百分比(％)乙烯基硅油(25℃，500cps)30aln粉末(d50：3μm)5b4c3粉末(d50：2μm)5fe-cr合金粉末(片状，d50：30μm)50分散剂2增稠剂3阻燃剂2阻聚剂3上述膏状导热吸波电磁材料的制备方法，包括以下步骤：1)将aln粉末、b4c3粉末、fe-cr合金粉末、分散剂、增稠剂、阻燃剂和阻聚剂加入醋酸甲酯(质量为fe-cr合金粉末质量的1.5倍)中，混合均匀，90℃恒温反应1h，过滤除去醋酸甲酯，对过滤得到的固体进行洗涤、干燥，得到导热吸波混合粉体；2)将乙烯基硅油和导热吸波混合粉体混合均匀，得到膏料；3)将膏料研磨分散，进行致密化和脱泡，得到脱泡膏料；4)将脱泡膏料在真空状态下搅拌3h，得到膏状导热吸波电磁材料。实施例4：一种膏状导热吸波电磁材料，其原料组成如下表所示：表4一种膏状导热吸波电磁材料的原料组成表上述膏状导热吸波电磁材料的制备方法，包括以下步骤：1)将aln粉末、sic粉末、fe-si-al-ni合金粉末、fe-si-cr-ni合金粉末、分散剂、稳定剂和偶联剂加入丙酮(质量为fe-si-al-ni合金粉末和fe-si-cr-ni合金粉末总质量的1.2倍)中，混合均匀，85℃恒温反应4h，过滤除去丙酮，对过滤得到的固体进行洗涤、干燥，得到导热吸波混合粉体；2)将羟基硅油和导热吸波混合粉体混合均匀，得到膏料；3)将膏料研磨分散，进行致密化和脱泡，得到脱泡膏料；4)将脱泡膏料在真空状态下搅拌6h，得到膏状导热吸波电磁材料。测试例：对实施例1～4的膏状导热吸波电磁材料和市售某导热吸波材料进行磁导率和热传导性能测试，测试结果如下表所示：表5实施例1～4的膏状导热吸波电磁材料和市售某导热吸波材料的性能测试结果上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12