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一种导热吸波卷带的制备工艺及其成品


技术摘要:
本发明涉及一种导热吸波卷带的制备工艺及其成品,制备工艺依序包括:提供具有波截止通孔的吸波核心膜,确定吸波性能;吸波核心膜上下表面形成导热浆料;以辊压或刮涂形成多层卷带体,确定导热性能与成膜厚度;加热硫化上下成膜的导热浆料。上下导热浆料汇集一体相接于波截  全部
背景技术:
现有技术中已存在膜片状导热吸波材料,区分有多层各功能分离结构与多功能单 层整合结构。虽被称之为导热吸波,其导热系数普遍还是在3  W/(m·K)以下,如果是多层各 功能分离结构,在吸波材料层的热阻隔下,表面垂直向的导热系数将更差。一方面,为了提 高导热系数,常规做法是改变导热材料的配比,当利用材料增加导热的导热系数越高,导热 膜层的质地就越硬偏向金属化,与表面吸波层的结合力相对变差,所以在多层分离结构中, 导热膜层打孔以稳固结合吸波层,并且表面吸波层相对是阻热层,表面垂直向的导热性能 将变得不好;在单层整合结构中,导热材料的成分配比增加相对使吸波材料的成分配重降 低,影响吸波性能。另一方面,为了达到吸波性能,常规做法是多层分离结构中是表面吸波 层的材料选择;单层整合结构中在导热粉材中添加吸波剂,达到既导热又吸波的性能。当导 热粉材中添加了吸波粉,导热粉材的比重相对降低,导致想要生产3  W/(m·K)以上导热系 数的产品,同时具有吸收电磁波的功能不容易实现。无论是多层分离结构还是单层整合结 构,都是依靠吸波材料本身的材料特性、颗粒形状与成分配比才实现其吸波性能,例如当添 加的吸波剂是球形羟基铁粉,只能吸收10GHz以上的高频电磁波,对于10GHz以下的电磁波 吸收反而比较不能吸收,而导热材料只能阻挡长波长光线。因此,传统上的膜片状导热吸波 材料对于中低频电磁波的吸收与过滤都不明显,存在低能力作用区(例如<20%)。 发明申请公布号CN110861359A公开了一种复合散热吸波膜自上至下包括第一塑 料保护层、第一胶层、第一吸波层、散热膜层、第二吸波层、第二胶层、第二塑料保护层;第一 吸波层和第二吸波层直接涂覆在散热膜层的上表面和下表面;散热膜层上设有若干通孔; 所述第一吸波层的上表面和第二吸波层下表面分别通过第一胶层和第二胶层粘结第一塑 料保护层和第二塑料保护层。因为散热膜层与吸波层之间是直接涂覆的关系,散热膜层的 通孔作用是供上下吸波层的固定。 现有类似结构可见于发明申请公布号CN105007704A,公开了一种复合散热吸波 膜,包括依次复合的第一吸波膜层、散热膜层和第二吸波膜层,其中,所述散热膜层上设置 有通孔,所述第一吸波膜层与第二吸波膜层通过所述通孔连接在一起。 在早期吸波膜的制备工艺中,是以绝缘载膜或导热膜作为载体,在其表面沉积或 涂覆吸波材料以形成吸波膜。具体如发明申请公布号CN101139722A,公开了一种柔性可卷 绕吸波膜材料的制备方法,在柔性可卷绕的有机绝缘体表面沉积具有吸波导电功能的金属 离子及合金,形成吸波膜,其步骤包括选择基体、溅射前处理、NiCo合金靶材制作、真空溅 射、在镀有NiCo合金膜层的基体上镀铜、在镀铜基础上镀NiCo合金或镀Ni或镀Co。 现有技术中已有将吸波材料独立辊压成膜的制备工艺,发明申请公布号 CN105733084A公开了一种吸波材料、可连续收卷吸波卷材及制备方法。制备方法是先将需 4 CN 111587061 A 说 明 书 2/8 页 要的各种吸波材料混合好进行辊压处理,得到可连续收卷吸波卷材。 虽然高频电磁波(≥10GHz)对于人体损害较大,但是当电磁波频率越高,波长越 短,故越容易被吸波材料吸收,随着在大气环境下距离增加,高频电磁波的能量衰退越快, 若保留适当距离对人体的损害反而不大。反观中低频电磁波(<10GHz)短时间对于人体损 害不大,但是行进距离较远,存在长时间暴露下的损害。同时,当电磁波被拦截越多,材料内 电子震荡,导热吸波膜片的发热越高(电磁波能量转变成热能),但是目前单纯的利用导热、 吸波材料的改变选用难以同时兼顾高导热与中低频电磁波吸收。
技术实现要素:
本发明的主要目的一是提供一种导热吸波卷带的制备工艺,主要进步在于以制程 与多层结构的组合方式,解决导热吸波膜片难以兼顾高导热与低频电磁波吸收的问题,主 要工艺改进在于吸波材料膜片的后段工艺。 本发明的主要目的二是提供一种导热吸波卷带,以制程方式实现吸波和导热材料 结合,具有吸波材料的中低频(<10GHz)吸收性能,同时兼具发挥导热材料的高导热性能, 导热系数可高于3  W/(m·K),甚至达到7  W/(m·K)。 本发明的主要目的三是提供一种具有复合层结构的导热吸波片,用以实现能吸收 100MHz~5GHz电磁波的吸波性能、介于3~7  W/(m·K)的导热性能与0.5~6mm成膜厚度。 本发明的主要目的一是通过以下技术方案得以实现的: 提出一种导热吸波卷带的制备工艺,包括: 提供吸波核心膜,所述吸波核心膜具有多个规律密集排列的波截止通孔,利用所述波 截止通孔的尺寸大小控制电磁波通过的截止频率,以确定吸波性能; 在所述吸波核心膜的上表面与下表面各形成上导热浆料与下导热浆料; 对包括所述吸波核心膜的多层卷带体进行辊压或刮涂,以确定导热性能与成膜厚度, 当所述上导热浆料与所述下导热浆料成膜时,所述上导热浆料与所述下导热浆料还汇集一 体相接于所述波截止通孔,以形成导热通道; 对确定成膜厚度的所述多层卷带体进行加热硫化; 其中,形成所述上导热浆料与所述下导热浆料、辊压或刮涂与加热硫化连续实施在所 述吸波核心膜的一次卷带导入与卷收的工序中,以制得导热吸波卷带。 通过采用上述技术方案,利用依序的提供具有波截止通孔的吸波核心膜,先确定 吸波性能(包括波吸收与波截止);在吸波核心膜上下表面形成导热浆料;辊压或刮涂形成 多层卷带体,随后确定导热性能与成膜厚度,导热浆料在波截止通孔内形成导热通道,以提 高表面垂直向的导热系数;最后加热硫化上下成膜的导热浆料,上述步骤连续实施在吸波 核心膜的一次卷带导入与卷收的工序中,具有以一站式连续生产达到分离可控电磁波过滤 频率的降低、分离可控导热率的提高与制程中可调整成膜厚度的技术效果。 本发明在较佳示例中可以进一步配置为:所述导热吸波卷带具有能吸收100MHz~ 5GHz电磁波的吸波性能、介于3~7  W/(m·K)的导热性能与0.5~6mm成膜厚度。 可以通过采用上述优选技术特点,利用制程中先确定吸波性能再确定导热性能与 成膜厚度,成膜厚度的制程调整不影响吸波性能,能过滤掉中低频电磁波且提高表面垂直 向的导热性能。 5 CN 111587061 A 说 明 书 3/8 页 本发明在较佳示例中可以进一步配置为:所述多层卷带体包括贴附于所述上导热 浆料的第一离性膜与贴附于所述下导热浆料的第二离性膜;在所述辊压或刮涂的过程中, 所述第一离性膜与所述吸波核心膜将所述上导热浆料夹压成第一导热涂层;所述第二离性 膜与所述吸波核心膜将所述下导热浆料夹压成第二导热涂层;同时将所述波截止通孔形成 双面导热通道。 可以通过采用上述优选技术特点,利用上下外表面的第一离性膜与第二离性膜, 一次地在将上导热浆料与下导热浆料夹压成膜,避免导热浆料沾附于辊压或刮涂治具,并 且填入至波截止通孔的导热浆料形成为双面导热通道。 本发明在较佳示例中可以进一步配置为:所述一次卷带导入与卷收的工序中所述 吸波核心膜通过高温硫化隧道炉;所述辊压或刮涂中使用的压辊设置于所述高温硫化隧道 炉的入料口。 可以通过采用上述优选技术特点,利用卷带导入与卷收的工序中的高温硫化隧道 炉且高温硫化隧道炉的入料口设置有辊压或刮涂中使用的压辊,在吸波核心膜的卷带输送 过程完成导热浆料成形膜片化即交联反应成位于吸波核心膜上下表面的导热涂层,减少转 移半成品卷带轮的质量变化。交联反应前的膜片化导热浆料没有受到卷收卷带轮的弯曲, 使最终反应后的导热涂层不会产生拉伸裂纹。 本发明在较佳示例中可以进一步配置为:所述吸波核心膜的厚度介于0.02~5mm, 具体是介于0.03~3mm;所述波截止通孔具有的孔形状选自于圆孔、方孔、三角孔、五星孔与 六星孔中的一种或多种组合,优选为圆孔;所述波截止通孔的直径或长度介于0.1~10mm; 所述波截止通孔的孔间隔介于1~10mm;所述波截止通孔的排列方式为三方排列、四方排 列、五方排列或六方排列;优选的,排列方数对应所述波截止通孔的突出边角数。 可以通过采用上述优选技术特点,利用具体化数值范围与选用范围的吸波核心膜 的厚度、波截止通孔的孔形状、直径或长度、孔间隔及排列方式,确定所述吸波核心膜的截 止波长性能;优选地,利用排列方数对应波截止通孔的突出边角数,即三方排列对应三角形 孔、四方排列对应四方形孔、五方排列对应五角形孔或五星形孔、六方排列对应六角形孔或 六星形孔,使孔与孔相连排列方向位于边角与边角之间的平坦侧边或凹处,以提供最小孔 间隔处的较强膜结构强度并控制出相对稳定的截止波长。 本发明在较佳示例中可以进一步配置为:所述吸波核心膜本质上由低K阻抗吸波 材料基材与吸波粉体所组成,所述低K阻抗吸波材料基材的组分选自于硅橡胶、丁腈橡胶、 聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂,所述吸波粉体的组分选自于铁硅铝、铁硅铬、羟基铁粉、铁 氧体、碳粉、碳纤维中的一种或多种粉体,所述吸波粉体的形状包括非球状,具体是片状。 可以通过采用上述优选技术特点,利用具体化选用范围的吸波核心膜的组分、吸 波粉体的形状,以调整电磁波的容许吸收频率。当吸波粉体的非圆形形状产生扁平化变化, 也产生电磁波吸收频率调降的变化。 本发明在较佳示例中可以进一步配置为:所述上导热浆料与所述下导热浆料的个 别成膜厚度介于0.3~3mm,所述上导热浆料与所述下导热浆料为同时成膜。 通过采用上述优选技术特点,利用具体化数值范围的上导热浆料与下导热浆料个 别成膜厚度,以辊压或刮涂的压力同步调整同时成膜的导热涂层厚度,最终实现在不改变 吸波性能的条件下调整导热吸波片的整体膜厚度。 6 CN 111587061 A 说 明 书 4/8 页 本发明在较佳示例中可以进一步配置为:所述上导热浆料与所述下导热浆料本质 上由导热材料基材与导热系数大于所述导热材料基材的导热体所组成,所述导热材料基材 的组分选自于乙烯基硅油、甲基硅油、甲基乙烯基生胶、乙烯基硅树脂,所述导热体选自于 氧化铝粉、氮化铝粉、氮化硼粉、金刚石微粉、碳化硅粉体、碳纤维、细金属丝中的一种或多 种。 可以通过采用上述优选技术特点,利用具体化选用范围的上导热浆料与下导热浆 料的组分、导热体,在大范围内微幅调整强化导热吸波片的整体导热性能。 本发明的主要目的二是通过以下技术方案得以实现的:提出一种导热吸波卷带, 由如上所述任一技术方案的导热吸波卷带的制备工艺制得。成膜厚度与导热性能的调整不 改变或劣化吸波性能。 本发明的主要目的三是通过以下技术方案得以实现的: 提出一种具有复合层结构的导热吸波片,包括: 吸波核心膜,具有多个规律密集排列的波截止通孔; 第一导热涂层,形成于所述吸波核心膜的上表面; 第二导热涂层,形成于所述吸波核心膜的下表面; 其中,形成所述第一导热涂层与所述第二导热涂层的导热浆料汇集一体相接于所述波 截止通孔,以形成导热通道; 其中,所述导热吸波片具有能吸收100MHz~5GHz电磁波的吸波性能、介于3~7  W/(m· K)的导热性能与0.5~6mm成膜厚度。 通过采用上述技术方案,利用所述多层组合关系,对于电磁波的吸波性能、导热性 能与成膜厚度同时优化与制程弹性化,产品整体性能控制在一个新的技术突破范围,对于 中低频电磁波的吸收与过滤可以达到50%以上。 综上所述,本发明包括以下至少一种对现有技术作出贡献的技术效果: 1.对于多层各功能分离结构的膜片状导热吸波材料,提高导热吸波卷带表面垂直向的 导热系数,尽可能接近到导热材料层的本身导热系数,改善吸波核心膜的热阻影响; 2.在吸波材料与导热材料的分隔层构成的基础上,吸波核心膜的波截止通孔内形成垂 直向导热通道,达到以一站式连续生产下分离可控电磁波过滤频率的降低、分离可控导热 率的提高与制程中可调整成膜厚度的效果; 3.实现能吸收100MHz~5GHz电磁波的吸波性能、介于3~7  W/(m·K)的导热性能与0.5 ~6mm成膜厚度的导热吸波片的量产制作。 附图说明 图1绘示本发明一些较佳实施例的一种导热吸波卷带的制备工艺的方块流程示意 图; 图2绘示本发明一些较佳实施例在导热吸波卷带的制备工艺中一次卷带导入与卷收的 工序的示意图; 图3与图4绘示本发明一些较佳实施例中导热吸波卷带的吸波核心膜在不同示例波截 止通孔形状与排列的示意图; 图5绘示本发明一些较佳实施例中导热吸波卷带的制备工艺的前置工序示意图; 7 CN 111587061 A 说 明 书 5/8 页 图6绘示本发明一些较佳实施例中由导热吸波卷带的制备工艺制得的一种具有复合层 结构的导热吸波片的截面示意图。 附图标记:  2、上导热浆料;3、下导热浆料;  10、吸波核心膜;  11、11B、11C、11D、波 截止通孔;  12、导热通道;  20、第一导热涂层;30、第二导热涂层;  40、第一离性膜;50、第二 离性膜;  111、112、113  导入卷轮;  131、132、  压辊;  140、高温硫化隧道炉;  150、收料卷 轮;151、转向导轮。
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