本發明專利技術公開了一種導熱復合材料，包括：復合材料層，所述復合材料層包括填充料和殼核結構導熱材料；所述填充料采用導熱陶瓷納米材料；所述殼核結構導熱材料，包括核層和粘結在核層上的殼層；所述核層采用導熱系數大于10W/m·K的材料，所述殼層采用導熱陶瓷納米材料；導熱絕緣層，所述導熱絕緣層覆蓋在所述復合材料層上；所述導熱絕緣層包括聚合物材料和導熱陶瓷納米材料。采用本發明專利技術提供的絕緣陶瓷涂層涂覆在降溫金屬輥表面后，可以在輥表面制備得到致密的陶瓷涂層。可以增加基膜在輥上的附著力，減小蒸鍍過程中脫膜風險；同時由于陶瓷涂層中添加了導熱性能較好的納米材料，可以在蒸鍍金屬鋁的過程中幫助基膜快速降溫，減小膜變形風險，從而提升復合集流體的性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電池，具體涉及一種導熱復合材料及其制備方法和降溫輥。
技術介紹
1、復合集流體采用“金屬-高分子材料-金屬”三層復合結構，是一種以pet/pp等高分子材料作為基膜，在其正反兩面上采用真空鍍膜工藝沉積金屬層而制成的一種新型復合材料。其中，真空蒸鍍的原理是先加熱金屬或非金屬材料，使其組分以原子團或分子團形式被蒸發出來，并沉積在基材表面。這種真空蒸鍍方式相比于磁控濺射速度更快、效率更高，但由于過程中需要將金屬或非金屬材料加熱使之形成蒸汽所需溫度較高，加熱過程中會產生大量的熱輻射，使基膜表面溫度急劇上升，易造成基膜變形，因此，需要在蒸鍍工藝中增加合適的降溫措施。
2、目前，已有金屬降溫輥被開發出來用于在蒸鍍工藝過程中對基膜進行降溫，但傳統金屬輥與薄膜之間沒有吸附作用，僅僅依靠輥張力，使薄膜與降溫輥之間吸附不佳，導熱性能不好，導致降溫效果不佳，從而影響最終產品的質量。現有技術中，有將金屬降溫鼓表面設置陶瓷層使其表面絕緣，然后使輥和薄膜都帶電，通過靜電吸附提高薄膜與降溫鼓的吸附效果。但是由于陶瓷導熱性較差，所以目前既能提高涂層的導熱能力，同時又能保證涂層的絕緣性還是比較困難。
技術實現思路
1、為了改善傳統降溫輥降溫效果不佳、薄膜貼附不好等問題，本專利技術提出了一種導熱復合材料及其制備方法和降溫輥。上述目的可以通過以下技術方案的實施方式實現：
2、一種導熱復合材料，包括：
3、復合材料層，所述復合材料層包括填充料和殼核結構導熱材料；
>4、所述填充料采用導熱陶瓷納米材料；所述殼核結構導熱材料，包括核層和粘結在核層上的殼層；所述核層采用導熱系數大于10w/m·k的材料，所述殼層采用導熱陶瓷納米材料；5、導熱絕緣層，所述導熱絕緣層覆蓋在所述復合材料層上；所述導熱絕緣層包括聚合物材料和導熱陶瓷納米材料。
6、可選的，所述核層選自金、銀、銅、鋁、氧化鋁中的至少一種；
7、優選的，所述核層為球形或不規則的類球形，核層平均粒徑為10-150μm。
8、可選的，所述復合材料層和導熱絕緣層中的導熱陶瓷納米材料的導熱系數大于5w/m·k；
9、優選的，所述復合材料層和導熱絕緣層中的導熱陶瓷納米材料獨立的選自氮化硼、氮化硅、氮化鈦、二氧化鈦、碳化硅、氮化鋁、氮化鎵中的至少一種。
10、可選的，所述導熱陶瓷納米材料的平均粒徑為20-500nm。
11、可選的，所述聚合物材料選自聚乙烯醇樹脂、聚偏氟乙烯樹脂、乙烯乙酸酯、丙烯酸樹脂、聚氨酯、環氧樹脂、有機硅樹脂、酚醛中的至少一種。
12、上述的導熱復合材料的制備方法，包括如下步驟：
13、步驟一)將作為核層的金屬材料與粘結劑混合，然后加入交聯劑和導熱陶瓷納米材料，混合均勻后得到復合材料層涂料；
14、步驟二)將導熱陶瓷納米材料、聚合物、交聯劑與固化劑混勻，得到導熱絕緣層涂料；
15、步驟三)將復合材料層涂料涂覆在基底上，固化后形成復合材料層；在復合材料層遠離基底的表面上涂覆導熱絕緣層涂料，固化后即得到所述導熱復合材料。
16、可選的，所述粘結劑選自羥基硅油和可固化環氧樹脂中的一種；
17、可選的，所述交聯劑選自二甲基丙烯酸二乙二醇酯、三聚氰酸三烯丙酯、甲基三甲基氧硅烷、過氧化氫異丙苯、四甲氧基硅氧烷、四乙氧基硅烷中的一種；
18、可選的，所述固化劑選自脂肪胺、芳香胺、脂環胺、聚酰胺、酸酐、叔胺中的一種。
19、可選的，所述步驟一)中，將60-80體積份的金屬材料與6-20體積份的粘結劑混合，交聯劑和20-40體積份導熱陶瓷納米材料，混合均勻后得到復合材料層涂料；交聯劑用量為粘結劑質量的5～15％。
20、可選的，所述步驟二)將10重量份導熱陶瓷納米材料、20-80重量份聚合物、2-8重量份交聯劑與5-20重量份固化劑混勻，得到導熱絕緣層涂料。
21、一種降溫輥，包括金屬輥，所述金屬輥上包覆上述的導熱復合材料；
22、所述導熱復合材料中的復合材料層包覆在所述金屬輥的表面；導熱復合材料中的導熱絕緣層設置在復合材料層遠離金屬輥的表面的表面上。
23、可選的，所述導熱復合材料的厚度為30-200μm；其中導熱絕緣層的厚度為10-100μm，復合材料層的厚度為20-100μm。
24、專利技術還提出了上述的降溫輥在制備復合集流體中的應用。
25、將降溫輥應用于真空蒸鍍室的卷繞系統，采用真空蒸鍍的方式在聚合物基膜上沉積導電層，形成復合集流體。
26、本專利技術技術方案，具有如下優點：
27、本專利技術提供的陶瓷層可以通過簡單的物理包覆和化學交聯方法實現，易于實現。陶瓷層復合材料第一層殼核結構材料以金屬相球形材料為基體，可以使涂層具有較高的斷裂韌性、較好的硬度和耐腐蝕性，外層包覆納米陶瓷導熱材料，相當于在金屬相球形材料之間搭接納米陶瓷導熱材料，可以構建更高效的導熱通道；制備得到球狀殼核結構材料涂層后，在其上層再涂覆一薄層導熱納米材料涂層構成雙層復合材料結構，與單層導熱陶瓷材料相比，導熱性和絕緣性都得到提高。
28、采用本專利技術提供的絕緣陶瓷涂層涂覆在降溫金屬輥表面后，可以在輥表面制備得到致密的陶瓷涂層。這種致密的陶瓷涂層具有較好導熱性能的同時對薄膜較好的貼附性，增加基膜在輥上的附著力，減小蒸鍍過程中脫膜風險；同時由于陶瓷涂層中添加了導熱性能較好的納米材料，可以在蒸鍍金屬鋁的過程中幫助基膜快速降溫，減小膜變形風險，從而提升復合集流體的性能。
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【技術保護點】
1.一種導熱復合材料，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的導熱復合材料，其特征在于，所述核層選自金、銀、銅、鋁、氧化鋁中的至少一種；
3.根據權利要求1所述的導熱復合材料，其特征在于，所述復合材料層和導熱絕緣層中的導熱陶瓷納米材料的導熱系數大于5W/m·K；
4.根據權利要求1所述的導熱復合材料，其特征在于，所述導熱陶瓷納米材料的平均粒徑為20-500nm。
5.根據權利要求1所述的導熱復合材料，其特征在于，所述聚合物材料選自聚乙烯醇樹脂、聚偏氟乙烯樹脂、乙烯乙酸酯、丙烯酸樹脂、聚氨酯、環氧樹脂、有機硅樹脂、酚醛中的至少一種。
6.權利要求1～5中任一項所述的導熱復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一)將作為核層的金屬材料與粘結劑混合，然后加入交聯劑和導熱陶瓷納米材料，混合均勻后得到復合材料層涂料；
7.根據權利要求6所述的導熱復合材料的制備方法，其特征在于，所述粘結劑選自羥基硅油和可固化環氧樹脂中的一種；
8.一種降溫輥，其特征在于，包括金屬輥，所述金屬輥上包覆有權利要求1～6中任一項所述的導熱復合材料；
9.根據權利要求8所述的降溫輥，其特征在于，所述導熱復合材料的厚度為30-200μm；其中導熱絕緣層的厚度為10-100μm，復合材料層的厚度為20-100μm。
10.根據權利要求8或9所述的降溫輥在制備復合集流體中的應用。
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【技術特征摘要】
1.一種導熱復合材料，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的導熱復合材料，其特征在于，所述核層選自金、銀、銅、鋁、氧化鋁中的至少一種；
3.根據權利要求1所述的導熱復合材料，其特征在于，所述復合材料層和導熱絕緣層中的導熱陶瓷納米材料的導熱系數大于5w/m·k；
4.根據權利要求1所述的導熱復合材料，其特征在于，所述導熱陶瓷納米材料的平均粒徑為20-500nm。
5.根據權利要求1所述的導熱復合材料，其特征在于，所述聚合物材料選自聚乙烯醇樹脂、聚偏氟乙烯樹脂、乙烯乙酸酯、丙烯酸樹脂、聚氨酯、環氧樹脂、有機硅樹脂、酚醛中的至少一種。
6.權利要求1～5中任一項所述的導熱復...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳長壯，李學法，張國平，
申請(專利權)人：揚州納力新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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