散热涂料及其制备方法和发热装置与流程

本发明涉及散热，特别是涉及一种散热涂料及其制备方法和发热装置。

背景技术：

1、石墨烯的导电导热性能好，相比于铝片材料，石墨烯的电能转换率超过99％，并且具有良好的热稳定性和高制热效率。无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300w/(m·k)，高于单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。

2、翅片式电加热管中只有不到10％的红外辐射能，大部分是传导热能，空气的热导率低，对流传热系数低，因此热传递效率低下。此外，翅片式电加热管的散热慢，导致空间升温慢，通常解决方法是添加供风系统，使翅片式电加热管表面空气流动，然而添加供风系统不仅增加了设备的体积和重量，还增加了材料成本和用电成本。

3、传统技术中通过在翅片式电加热管的表面喷涂散热材料，提高传导热能和红外辐射能，在双重制热原理作用下，使被加热物体升温更快，吸收的热能更充足。由石墨烯散热发出的红外线发热对人体没有伤害，其以6～14μm远红外线光波理疗加热的形式出现，与人体接触时，易于被人体吸收并转化，提高舒适性。

4、但是，石墨烯涂层存在结合力差和稳定性差的问题，因此，如何提供一种能够保证涂层结合力和稳定性的散热涂料，成为目前迫切需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种散热涂料及其制备方法和发热装置，解决了高温状态(500℃)下加热器热传递慢和耗能高的问题，本申请的散热涂料具有耐高温、散热性优异和耐久性好的特点。

2、上述发明目的可通过如下的技术方案实现。

3、第一方面，本申请提供一种散热涂料，所述散热涂料包括陶瓷树脂、石墨烯、分散剂、填料和溶剂，以所述散热涂料的总质量为100份计，所述散热涂料中所述陶瓷树脂的质量份数为40份～60份。

4、在一些实施方式中，以所述散热涂料的总质量为100份计，所述散热涂料满足如下条件中的至少一个：

5、(1)所述石墨烯的质量份数为3份～12份

6、(2)所述分散剂的质量份数为1份～2份；

7、(3)所述填料的质量份数为20份～30份；

8、(4)所述溶剂的质量份数为10份～20份。

9、在一些实施方式中，所述陶瓷树脂包括氧化物溶胶类陶瓷树脂。

10、在一些实施方式中，所述氧化物溶胶类陶瓷树脂包括氧化硅溶胶、氧化铝溶、胶氧化锆溶胶、氧化铈溶胶和氧化镍溶胶中的至少一种。

11、在一些实施方式中，所述石墨烯的层数为1层～20层。

12、在一些实施方式中，所述石墨烯的粒径d50＜6μm。

13、在一些实施方式中，所述石墨烯包括氧化石墨烯、还原氧化石墨烯和掺杂石墨烯中的至少一种。

14、在一些实施方式中，所述分散剂包括羧酸铵盐、聚酯磷酸酯和多己内酯聚氨酯中的至少一种。

15、在一些实施方式中，所述分散剂的分子量为2000～3000。

16、在一些实施方式中，所述填料包括云母粉和滑石粉中的至少一种。

17、在一些实施方式中，所述填料的直径为400目～600目。

18、在一些实施方式中，所述散热涂料还包括助剂。可选地，所述助剂包括偶联剂、酸性调节剂、触变剂和流平剂中的至少一种。

19、在一些实施方式中，所述偶联剂包括硅烷偶联剂。

20、可选地，以所述散热涂料的总质量为100份计，所述偶联剂为2份～5份。

21、在一些实施方式中，所述酸性调节剂包括醋酸和乳酸中的至少一中。

22、可选地，以所述散热涂料的总质量为100份计，所述酸性调节剂为0.1份～1份。

23、在一些实施方式中，所述触变剂包括气相二氧化硅。

24、可选地，以所述散热涂料的总质量为100份计，所述触变剂为1份～3份。

25、在一些实施方式中，所述流平剂包括有机硅流平剂。

26、可选地，以所述散热涂料的总质量为100份计，所述流平剂为0.1份～1份。

27、第二方面，本申请提供了一种如第一方面所述散热涂料的制备方法，所述制备方法包括：

28、将陶瓷树脂、石墨烯、分散剂、填料和溶剂混合，制备所述的散热涂料。

29、在一些实施方式中，所述散热涂料还包括助剂，可选地，所述助剂包括偶联剂、酸性调节剂、触变剂和流平剂中的至少一种，所述制备方法包括：

30、将陶瓷树脂、偶联剂、酸性调节剂、分散剂、流平剂和溶剂混合，再加入填料、触变剂和石墨烯混合，制备所述的散热涂料。

31、第三方面，本申请提供一种发热装置，所述发热装置包括散热层，所述散热层由包括第一方面所述散热涂料制备形成。

32、与传统技术相比，本申请至少具有如下有益效果：

33、本申请采用陶瓷树脂、石墨烯、分散剂和填料，使涂料具有成膜性且耐高温，对金属和陶瓷均具有良好附着力，喷涂烧结形成涂层的过程中属于高温融合，涂层界面处的陶瓷树脂和散热器紧密结合，即使在高温条件下放入冷水中降温，附着力依然不会变差，具有使用便利、保存期长和稳定性好等特点。

技术特征：

1.一种散热涂料，其特征在于，所述散热涂料包括陶瓷树脂、石墨烯、分散剂、填料和溶剂，以所述散热涂料的总质量为100份计，所述散热涂料中所述陶瓷树脂的质量份数为40份～60份。

2.如权利要求1所述的散热涂料，其特征在于，以所述散热涂料的总质量为100份计，所述散热涂料满足如下条件中的至少一个：

3.如权利要求1所述的散热涂料，其特征在于，所述陶瓷树脂包括氧化物溶胶类陶瓷树脂；

4.如权利要求1所述的散热涂料，其特征在于，所述石墨烯满足如下条件中的至少一个：

5.如权利要求1所述的散热涂料，其特征在于，所述散热涂料满足如下条件中的至少一个：

6.如权利要求1-5任一项所述的散热涂料，其特征在于，所述散热涂料还包括助剂；可选地，所述助剂包括偶联剂、酸性调节剂、触变剂和流平剂中的至少一种。

7.如权利要求6所述的散热涂料，其特征在于，所述助剂满足如下条件中的至少一个：

8.一种权利要求1-7任一项所述散热涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述散热涂料还包括助剂，可选地，所述助剂包括偶联剂、酸性调节剂、触变剂和流平剂中的至少一种，所述制备方法包括：

10.一种发热装置，其特征在于，所述发热装置包括散热层，所述散热层由包括权利要求1-7任一项所述散热涂料制备形成。

技术总结
本申请提供一种散热涂料及其制备方法和发热装置，散热涂料包括陶瓷树脂、石墨烯、分散剂、填料和溶剂，以所述散热涂料的总质量为100份计，所述散热涂料中所述陶瓷树脂的质量份数为40份～60份。本申请的散热涂料具有耐高温、散热性优异和耐久性好的特点。

技术研发人员：王勇,周明,潘卓成,潘智军
受保护的技术使用者：安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15