一種基於石墨烯的散熱塗料及散熱片的製作方法
2023-05-04 05:37:21 2
本發明涉及散熱片塗料領域，尤其涉及一種基於石墨烯的散熱塗料及散熱片。
背景技術：
塗料，指塗布於物體表面在一定的條件下能形成薄膜而起保護、裝飾或其他特殊功能(絕緣、防鏽、防黴、耐熱等)的一類液體或固體材料，塗料工業屬於近代工業，但塗料本身卻有著悠久的歷史。中國是世界上使用天然樹脂作為成膜物質的塗料大漆最早的國家。早期的畫家使用的礦物顏，是水的懸浮液或是用水或清蛋白來調配的，這就是最早的水性塗料。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明的第一個目的在於提供一種基於石墨烯的散熱塗料，其散熱塗料組分中添加有丙烯酸樹脂、聚丙烯醯胺、聚醚醇和三聚氰胺甲醛樹脂，可提高塗料的粘接、防水、防鏽的性能，再加入氮化鋁、納米氧化矽、填料和石墨烯粉體能夠顯著提高塗料的散熱和防鏽性能和經久耐用。
本發明的第二個目的在於提供一種上述基於石墨烯的散熱塗料的製備方法，其製備方法中添加有丙烯酸樹脂、聚丙烯醯胺、聚醚醇和三聚氰胺甲醛樹脂，可提高塗料的粘接、防水、防鏽的性能，再加入氮化鋁、納米氧化矽、填料和石墨烯粉體能夠顯著提高塗料的散熱和防鏽性能，經久耐用。
本發明的第三個目的在於提供一種散熱片，該散熱片具有良好的散熱、防鏽和防水性能，經久耐用。
為達到第一個目的，本發明採用以下方案：
一種基於石墨烯的散熱塗料，按質量份計，包括以下組分：
其中，按質量份計，散熱塗料，包括以下組分：
其中，散熱塗料，按質量份計，包括以下組分：
其中，氮化鋁為納米氮化鋁，納米氮化鋁的粒徑為20～30nm，可以為20nm、22nm、25nm、28nm或30nm。
其中，納米氧化矽的粒徑為20～30nm，可以為20nm、22nm、25nm、28nm或30nm。
其中，填料選自鈦酸鉀晶須和/或石墨纖維。
其中，澱粉選自玉米澱粉、土豆澱粉或小麥澱粉中的一種或至少兩種的組合。
為達第二個目的，本發明採用以下方案：
一種上述的散熱塗料的製備方法，包括以下步驟：
(1)按照配比，將氮化鋁、納米氧化矽、填料和石墨烯粉體進行混合，分散，研磨，製得混合粉末；
(2)將丙烯酸樹脂、聚丙烯醯胺、聚醚醇、三聚氰胺甲醛樹脂進行混合，加入十二烷基苯磺酸鉀進行第一次攪拌，加入混合粉末、澱粉和水進行第二次攪拌，製得基於石墨烯的散熱塗料。
其中，步驟(1)中研磨時間為20～50min，可以20min、22min、30min、35min、40min、45min或50min；
步驟(2)中第一次攪拌速率為100～200r/min，可以100r/min、120r/min、140r/min、150r/min、160r/min、180r/min或200r/min等；攪拌時間為15～25min，可以為15min、16min、18min、20min或22min等；第二次攪拌速率為200～300r/min，可以為200r/min、220r/min、250r/min、260r/min或280r/min等，攪拌時間為25～40min，可以為25min、28min、32min、35min或40min等。
為達第三個目的，本發明採用以下技術方案：
一種散熱片，散熱片上塗覆上述散熱塗料製備而成的散熱塗料層，散熱塗料層的厚度為2～5mm，優選為3～4mm。
其中，散熱片包括散熱底板，散熱底板的四周開設有多個通孔，相對的兩個通孔之間開設于波浪形的凹槽，散熱底板的周邊向上延伸有多個散熱鰭片，散熱底板的底面的一組對角上設置有一組固定柱。相對的兩個通孔之間開設于波浪形的凹槽，又助於散熱底板的吸收到的熱量一優先通過凹槽散發到空氣中，與散熱底板形成導熱差，有利於形成散熱通道。
與現有技術相比，本發明的有益效果如下：原料中添加有丙烯酸樹脂、聚丙烯醯胺、聚醚醇和三聚氰胺甲醛樹脂，可提高塗料的粘接、防水、防鏽的性能，再充分利用氮化鋁、納米氧化矽、填料和石墨烯粉體之間的協同作用，加入氮化鋁、納米氧化矽、填料和石墨烯粉體，能夠顯著提高塗料的散熱和防鏽性能，經久耐用。本發明的基於石墨烯的防腐塗料具有良好的防腐、防鏽、散熱和經久耐用性能。
附圖說明
圖1為本發明實施例中的散熱片結構示意圖。
附圖標示：1-散熱底板、2-通孔、3-固定柱。
具體實施方式
下面結合實施例來進一步說明本發明的技術方案。
實施例1：本實施例基於石墨烯的散熱塗料，按質量份計，包括以下組分：
上述基於石墨烯粉體的散熱塗料的製備方法如下：
(1)按照配比，將氮化鋁、納米氧化矽、填料和石墨烯粉體進行混合，分散，研磨20min，製得混合粉末；
(2)將丙烯酸樹脂、聚丙烯醯胺、聚醚醇、三聚氰胺甲醛樹脂進行混合，加入十二烷基苯磺酸鉀進行第一次攪拌，第一次攪拌速率為120r/min，攪拌時間為16min，加入混合粉末、澱粉和水進行第二次攪拌，第二次攪拌速率為220r/min，攪拌時間為30min，製得基於石墨烯的散熱塗料。
將上述製得的基於石墨烯的散熱塗料塗覆在散熱片上，形成散熱塗層，防腐塗層的厚度為3mm，散熱片包括散熱底板，散熱底板的四周開設有多個通孔，相對的兩個通孔之間開設于波浪形的凹槽，散熱底板的周邊向上延伸有多個散熱鰭片，散熱底板的底面的一組對角上設置有一組固定柱。
實施例2：本實施例的基於石墨烯的散熱塗料，按質量份計，包括以下組分：
上述基於石墨烯粉體的散熱塗料的製備方法如下：
(1)按照配比，將氮化鋁、納米氧化矽、填料和石墨烯粉體進行混合，分散，研磨20min，製得混合粉末；
(2)將丙烯酸樹脂、聚丙烯醯胺、聚醚醇、三聚氰胺甲醛樹脂進行混合，加入十二烷基苯磺酸鉀進行第一次攪拌，第一次攪拌速率為120r/min，攪拌時間為16min，加入混合粉末、澱粉和水進行第二次攪拌，第二次攪拌速率為220r/min，攪拌時間為30min，製得基於石墨烯的散熱塗料。
將上述製得的基於石墨烯的散熱塗料塗覆在散熱片上，形成散熱塗層，防腐塗層的厚度為3mm，散熱片包括散熱底板，散熱底板的四周開設有多個通孔，相對的兩個通孔之間開設于波浪形的凹槽，散熱底板的周邊向上延伸有多個散熱鰭片，散熱底板的底面的一組對角上設置有一組固定柱。
實施例3：本實施例的基於石墨烯的散熱塗料，按質量份計，包括以下組分：
上述基於石墨烯粉體的散熱塗料的製備方法如下：
(1)按照配比，將氮化鋁、納米氧化矽、鈦酸鉀晶須和石墨烯粉體進行混合，分散，研磨30min，製得混合粉末；
(2)將丙烯酸樹脂、聚丙烯醯胺、聚醚醇、三聚氰胺甲醛樹脂進行混合，加入十二烷基苯磺酸鉀進行第一次攪拌，第一次攪拌速率為150r/min，攪拌時間為16min，加入混合粉末、澱粉和水進行第二次攪拌，第二次攪拌速率為220r/min，攪拌時間為30min，製得基於石墨烯的散熱塗料。
將上述製得的基於石墨烯的散熱塗料塗覆在散熱片上，形成散熱塗層，防腐塗層的厚度為3mm，散熱片包括散熱底板，散熱底板的四周開設有多個通孔，相對的兩個通孔之間開設于波浪形的凹槽，散熱底板的周邊向上延伸有多個散熱鰭片，散熱底板的底面的一組對角上設置有一組固定柱。
對比例1：本對比例中的散熱塗料，按質量份計，包括以下組分：
對比例中散熱塗料的製備方法與實施例1相同。
對比例2：本對比例中的散熱塗料，按質量份計，包括以下組分：
本對比例防腐塗料的製備方法與實施例2相同。
對比例3：本實施例的基於石墨烯的散熱塗料，按質量份計，包括以下組分：
本對比例中散熱塗料的製備方法與實施例3相同。
性能測試：將實施例1～3和對比例1～3製得的散熱塗料進行性能測試，結果如下表所示：
通過測試結果可以看出，本發明中添加丙烯酸樹脂、聚丙烯醯胺、聚醚醇三聚氰胺甲醛樹脂可提高塗料的粘接和抗老化性能；另外，添加石墨烯粉體對塗料的散熱、防鏽和防腐均有一定的增強作用。
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細結構特徵以及施工方法，但本發明並不局限於上述詳細結構特徵以及施工方法，即不意味著本發明必須依賴上述詳細結構特徵以及施工方法才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明所選用部件的等效替換以及輔助部件的增加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護範圍和公開範圍之內。