导热吸波材料的工业级规模化制备技术

基于以上技术基础，国内相关企业也逐步研发出适用于规模化导热吸波材料制备的技术。Ding等提出以丙烯酸树脂作为基体材料，氧化铝、氧化锌作为导热填料，采用铁氧体和金属颗粒作为吸波成分，通过混合压制得到无硅导热吸波材料。Lai等以固体硅橡胶为基体材料，加入不同成分的导热、吸波粉体填料，按照配比将各组分混合均匀，通过模压成型工艺制备出导热吸波材料。由于导热吸波材料在电子信息领域具有广阔的应用市场，国内外主要的电磁防护材料生产单位均通过自主开发导热吸波功能粉体、复配功能粉体等方式生产各类型的导热吸波材料产品，如表3 所示。

表3 近年来导热吸波材料性能对比

国外生产企业在材料组分设计方面不仅对材料主要技术参数指标(导热系数、电磁波衰减系数、密度等) 进行了评估，同时也考虑了具体使用环境的相关要求(耐高温性能、挥发性能等)，进行了三元甚至四元复合功能填料配方设计，实现导热吸波双功能的兼容。在工艺技术途径方面，可以归纳为：功能粉体制备→多类别粉体复配→粉体表面处理→基体高分子改性→组分正向设计→均匀化分散→固化成型→修正边缘。图3 为国外某型导热吸波材料产品的扫描电子显微镜图片，可以看出材料内部填充有大量球状颗粒，通过物相分析证明其功能填料主要包括氧化锌、氧化铝、羰基铁、铝硅铁合金。

图3 导热吸波材料的扫描电镜照片

基于国内外同行单位的研究基础，笔者所在单位结合自身电磁防护主专业方向，探索高性能导热吸波材料的制备技术，通过开展材料电磁特性和导热性能调控、导热吸波双功能多组分功能粉体复配、橡胶基导热吸波材料成型控制等多项研究，掌握了硅橡胶材料电磁波衰减特性与热传导功能兼容设计技术、复合功能填料分散可控方法等核心制备工艺，突破了制约导热吸波材料性能提升的技术瓶颈，实现了材料导热/吸波双功能的调控，完成了橡胶基材料单一功能的开发到多功能集成的跨越，开发出完全自主知识产权的高性能导热吸波材料，典型产品的电子显微镜图片如图4所示。

图4 笔者所在单位研发的导热吸波材料的 SEM图