【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于，具體涉及一種具有芯鞘結(jié)構(gòu)的相變導(dǎo)熱復(fù)合材料及其同軸diw打印制備方法。
技術(shù)介紹
1、相變材料是一種“被動(dòng)”熱管理材料，由于其優(yōu)異的潛熱特性以及相變過程中的等溫性而被廣泛應(yīng)用于熱管理領(lǐng)域。因此，將相變材料引入聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料中有望進(jìn)一步提高其熱管理能力。有機(jī)相變材料聚乙二醇(peg)，具有適宜的相變溫度、較高的相變潛熱、良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定而備受青睞。然而，相變材料在使用過程中存在易泄露和缺乏靈活性等問題，從而限制了其在熱管理領(lǐng)域的應(yīng)用。微膠囊法、多孔骨架吸附和熔融共混等方法已被廣泛用于解決相變過程中的泄漏問題，但大多數(shù)封裝過程仍較為復(fù)雜，開發(fā)靈活的封裝方法仍是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
2、diw(direct?ink?writing)是一種3d打印技術(shù)，它通過精確控制的噴嘴將液體墨水直接沉積到打印基板上，以構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)。
3、同軸diw打印技術(shù)是一種先進(jìn)的增材制造方法，它結(jié)合了傳統(tǒng)的diw技術(shù)和同軸噴嘴設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)更高精度和更復(fù)雜的3d打印作品。同軸diw打印技術(shù)可以兼容多種不同的打印材料，可以用于制造具有不同物理性質(zhì)和功能的復(fù)合材料。由于同軸diw打印技術(shù)的高精度和多材料兼容性，它可以用于制造具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外形的3d物體。這對于傳統(tǒng)制造方法來說是非常困難甚至不可能的。
4、因此，diw打印技術(shù)用于有機(jī)導(dǎo)熱相變材料復(fù)合材料的成型研究極為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、專利技術(shù)目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本專利技術(shù)提供一種具有芯鞘
2、技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：
3、本專利技術(shù)的第一個(gè)目的是，提供一種改性氮化硼納米片，所述改性氮化硼納米片為氮化硼納米片的表面經(jīng)生物基多酚功能化且修飾有ag納米顆粒，記作ag-bnns。
4、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述生物基多酚包括兒茶酚、蘋果多酚、單寧類、黃酮類其中至少一種。
5、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述改性氮化硼納米片的橫向尺寸為1～3μm，厚度為5-20nm。
6、本專利技術(shù)的第二個(gè)目的是，提供一種改性氮化硼納米片的制備方法，包括以下步驟：將h-bn分散于ag+水溶液與生物基多酚水溶液的混合液中，進(jìn)行球磨后進(jìn)行離心分離并干燥，得改性氮化硼納米片ag-bnns。
7、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述混合液中，0.02-0.1g/ml?ag+水溶液與0.1-0.4g/ml生物基多酚水溶液按照體積比1：1混合。
8、進(jìn)一步可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述混合液中，0.04g/ml?ag+水溶液與0.2g/ml生物基多酚水溶液按照體積比1：1混合。
9、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述h-bn在上述混合液中的溶度為0.05-0.5mg/l。
10、進(jìn)一步可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述h-bn在上述混合液中的溶度為0.2-0.5mg/l。
11、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述分散包括，超聲20-120min均勻分散。
12、進(jìn)一步可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述分散包括，超聲20min均勻分散。
13、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述球磨包括，在球磨機(jī)中以200-500rpm球磨12-48h。
14、進(jìn)一步可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述球磨包括，在球磨機(jī)中以500rpm球磨24h。
15、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述離心包括，以9000-12000rpm離心10-20min。
16、進(jìn)一步可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述離心包括，以9000rpm離心15min。
17、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述干燥包括，在60-100℃下干燥10-24h。
18、進(jìn)一步可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述干燥包括，在70℃下干燥24h。
19、本專利技術(shù)的第三個(gè)目的是，提供以上所述或如以上所述方法制備的改性氮化硼納米片應(yīng)用于導(dǎo)熱材料。
20、本專利技術(shù)的第四個(gè)目的是，提供一種具有芯鞘結(jié)構(gòu)的相變導(dǎo)熱復(fù)合材料，相變導(dǎo)熱復(fù)合材料包括鞘層和芯層，所述芯層封裝于所述鞘層中，其中，
21、所述芯層是以相變材料為芯材，
22、所述鞘層是以ag-bnns/pdms-s為封裝層，所述ag-bnns/pdms-s是采用改性氮化硼納米片ag-bnns與端乙烯基聚二甲基硅氧烷pdms制備而成的鞘層墨水，所述改性氮化硼納米片ag-bnns為如以上任意所述，或如以上任意所述方法制備的改性氮化硼納米片。
23、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述相變材料包括聚乙二醇peg2000、聚乙二醇peg1000、石蠟、長鏈烷烴等中的一種以上。
24、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述相變導(dǎo)熱復(fù)合材料中，相變材料的封裝率達(dá)到20％-80％。
25、進(jìn)一步可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述相變導(dǎo)熱復(fù)合材料中，相變材料的封裝率達(dá)到40-50％。
26、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述相變導(dǎo)熱復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)≥0.60w·m-1·k-1，進(jìn)一步的，導(dǎo)熱系數(shù)≥0.65w·m-1·k-1。
27、可選的，在本專利技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述相變導(dǎo)熱復(fù)合材料的相變焓δhm≥40j/g，進(jìn)一步的，相變焓δhm≥68j/g。
28、本專利技術(shù)的第五個(gè)目的是，提供一種具有芯鞘結(jié)構(gòu)的相變導(dǎo)熱復(fù)合材料的同軸diw打印制備方法，包括以下步驟：
29、(1)制備鞘層墨水
30、將端乙烯基聚二甲基硅氧烷pdms與活性稀釋劑配制作為diw用聚合物基體墨水，用氣相二氧化硅調(diào)節(jié)其流變特性，記為pdms-s；pdms-s中加入改性氮化硼納米片ag-bnns、光引發(fā)劑及熱引發(fā)劑，置于球磨罐中，混合均勻，制備得到用于diw打印的鞘層墨水，記為ag-bnns/pdms-s；所述改性氮化硼納米片ag-bnns為如以上任意所述，或如以上任意所述方法制備的改性氮化硼納米片；
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1.一種改性氮化硼納米片，其特征在于，所述改性氮化硼納米片為氮化硼納米片的表面經(jīng)生物基多酚功能化且修飾有Ag納米顆粒，記作Ag-BNNS。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性氮化硼納米片，其特征在于，所述改性氮化硼納米片的橫向尺寸為1～3μm，厚度為5～20nm；
3.一種改性氮化硼納米片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將h-BN分散于生物基多酚水溶液與Ag+水溶液的混合液中，進(jìn)行球磨后進(jìn)行離心分離并干燥，得改性氮化硼納米片Ag-BNNS。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的生物基多酚包括兒茶酚、蘋果多酚、單寧類、黃酮類中的一種以上；和/或
5.如權(quán)利要求1或2所述，或如權(quán)利要求3或4所述方法制備的改性氮化硼納米片應(yīng)用于導(dǎo)熱材料。
6.一種具有芯鞘結(jié)構(gòu)的相變導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于，相變導(dǎo)熱復(fù)合材料包括鞘層和芯層，所述芯層封裝于所述鞘層中，其中，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有芯鞘結(jié)構(gòu)的相變導(dǎo)熱復(fù)合材料，其特征在于，所述相變材料包括聚乙二醇PEG2000、聚乙二醇PEG1000、石蠟、長鏈烷烴其中
8.一種具有芯鞘結(jié)構(gòu)的相變導(dǎo)熱復(fù)合材料的同軸DIW打印制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述端乙烯基聚二甲基硅氧烷PDMS與活性稀釋劑的質(zhì)量比為2：1～1：2；和/或
10.如權(quán)利要求6或7所述，或如權(quán)利要求8或9所述方法制備的具有芯鞘結(jié)構(gòu)的相變導(dǎo)熱復(fù)合材料應(yīng)用于熱管理領(lǐng)域，
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種改性氮化硼納米片，其特征在于，所述改性氮化硼納米片為氮化硼納米片的表面經(jīng)生物基多酚功能化且修飾有ag納米顆粒，記作ag-bnns。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性氮化硼納米片，其特征在于，所述改性氮化硼納米片的橫向尺寸為1～3μm，厚度為5～20nm；
3.一種改性氮化硼納米片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將h-bn分散于生物基多酚水溶液與ag+水溶液的混合液中，進(jìn)行球磨后進(jìn)行離心分離并干燥，得改性氮化硼納米片ag-bnns。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的生物基多酚包括兒茶酚、蘋果多酚、單寧類、黃酮類中的一種以上；和/或
5.如權(quán)利要求1或2所述，或如權(quán)利要求3或4所述方法制備的改性氮化硼納米片應(yīng)用于導(dǎo)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：桑欣欣，趙亞星，劉仁，
申請(專利權(quán))人：江南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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