一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，包括以下步骤：步骤一、配制浆料；所述浆料包括功能填料、水基高分子树脂和溶剂水，浆料还可以包括添加剂；其中，功能填料为高导热导电金属粉末；添加剂为偶联剂、消泡剂、平流剂、分散剂中的一种或者几种；步骤二、将浆料按照原有工艺进行涂覆或者印刷成型，成型后放入具有温度梯度的冷冻舱室内进行定向冷冻；步骤三、将冷冻后带有冰晶的成品迅速放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥；步骤四、180℃下烘干进行固化成形，获得最终产品。制备的目标产品具有有序性明显，可控性高，工艺简单，适用范围广，绿色无污染等独特优点。

权利要求

1.一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、配制浆料；

所述浆料为水基的浆料，浆料包括功能填料、水基高分子树脂和溶剂水，浆料还包括添加剂；

其中，功能填料为高导热导电金属粉末，功能填料的质量分数为浆料整体质量的45%‑

65%；

水基高分子树脂为水性聚氨酯树脂，水基高分子树脂的质量分数为浆料整体质量的

10%‑15%；

添加剂为偶联剂、消泡剂、平流剂、分散剂中的一种或者几种，添加剂的质量分数为浆料整体质量的0%‑4%；

余量为溶剂水的含量；

步骤二、将浆料按照原有工艺进行涂覆或者印刷成型，成型后放入具有温度梯度的冷冻舱室内进行定向冷冻；

所述冷冻舱室包括可传动的皮带和套在皮带外的螺旋铜管，螺旋铜管内部充有冷循环液或液氮；

步骤三、将冷冻后带有冰晶的成品迅速放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥；

步骤四、180℃下烘干进行固化成形，获得最终产品。

2.根据权利要求1所述的基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，其特征在于：其中，所述功能填料为银粉、铜粉、银包铜粉中的一种或者几种混合。

3.根据权利要求1所述的基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，其特征在于：其中，所述功能填料的颗粒直径为20nm‑1μm。

4.根据权利要求1所述的基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，其特征在于：其中，所述功能填料为颗粒大小不同的功能填料的混合。

5.根据权利要求1所述的基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，其特征在于：其中，步骤一配制浆料的具体方法为：将溶剂水、水基高分子树脂和添加剂进行混合，在搅拌机或者球磨机内进行搅拌/球磨60‑90min，搅拌/球磨至完全溶解为止；然后加入功能填料，继续搅拌/球磨；最后倒入三辊机中继续进行研磨和分散，最终获得所述浆料。

6.根据权利要求1所述的基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，其特征在于：其中，所述螺旋铜管的螺距不均等。

7.根据权利要求1所述的基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，其特征在于：其中，步骤二中，定向冷冻的温度梯度为‑20℃及以下至室温及以上。

8.根据权利要求1所述的基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，其特征在于：其中，步骤三中，冷冻干燥的温度为‑20℃及以下，冷冻干燥的时间为20h。

9.根据权利要求1所述的基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，其特征在于：其中，步骤四中，烘干时间为1‑2h。

说明书

一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备

方法

技术领域

[0001] 本发明属于材料加工领域，涉及一种导电导热结构，尤其涉及一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法。

背景技术

[0002] 导热、导电被广泛应用于电子、化工、新能源、国防等领域。其主要有两种形式，一种为结构型，即本身具备一定的二维或者三维结构，利用材料本身来进行导电的同时，能够保持一定的力学性能。另一种则为填充型，以浆料为主要形式，采用往添加导热、导电的填料来实现其功能。结构型相对来说具有较好的导热、导电性能因为具有良好的连接和较短的导热、导电通路。但是其制备方法较为复杂，很多工艺上无法实现。而填充型则具有较好的普适性，90％以上都为填充型。

[0003] 影响填充型导热、导电浆料的因素之一功能填料则直接影响了浆料的价格和使用性能。填料的颗粒尺寸越大，颗粒与颗粒之间越易形成导热、导电通路。颗粒与颗粒之间以隧道效应进行导热和导电，因此颗粒与颗粒之间的距离对于导热导电性能的影响也非常大。连续、密实的填料网络对于提高复合材料的热导率是至关重要的。但常规方法往往需要填充大量的填料，且填料相对均匀分散，导热导电的通路具有不确定性和随机性，功能性填料往往无法发挥其最大的效果。其次，对导电、导热要求较高的行业中，如太阳能异质结光电转化，其导电或导热往往以银粉为功能介质，银粉本身材料成本较高，因此低成本化也是一个重点内容之一。

发明内容

[0004] 本发明公开了一种定向有序导通网络结构的材料制备方法，主要是解决目前以填充型为主的导热、导电浆料，各向同性无法往往无法发挥其最大的效果，导致功能填料使用较多的问题。本申请利用冰晶生长排斥不溶粉末颗粒(如Cu、Ag颗粒)的特性，以及诱导冰晶定向生长，从而在需要导通的方向上构建较短的通路，实现在较短通路下的导热和导电。同时，利用大小不一的颗粒形成通路之间的联通的桥，实现在垂直的通路的搭建。最终形成定向有序导通三维网络结构。该方法工艺简单，对印刷工艺影响小，可在有限的功能填料的用量下，实现最短导热、导电通路的构建，并提供一定的力学性能，实现成本降低(尤其是银类浆料)。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，具有这样的特征：包括以下步骤：步骤一、配制浆料；所述浆料为水基的浆料，包括功能填料、水基高分子树脂和溶剂水，浆料还可以包括添加剂(浆料含有/不含有添加剂)；其中，功能填料为高导热导电金属粉末，功能填料的质量分数为浆料整体质量的45％‑65％；水基高分子树脂为水性聚氨酯树脂，水基高分子树脂的质量分数为浆料整体质量的10％‑15％；添加剂为偶联剂、消泡剂、平流剂、分散剂中的一种或者几种，添加剂的质量分数为浆料整体质量的0％‑4％；余量为溶剂水的含量；步骤二、将浆料按照原有工艺进行涂覆或者印刷成型，成型后放入具有温度梯度的冷冻舱室内进行定向冷冻；步骤三、将冷冻后带有冰晶的成品迅速放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥；步骤四、180℃下烘干进行固化成形，获得最终产品。

[0006] 进一步，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，所述功能填料为银粉、铜粉、银包铜粉中的一种或者几种混合。

[0007] 进一步，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，所述功能填料的颗粒直径为20nm‑1μm。

[0008] 进一步，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，所述功能填料为颗粒大小不同的功能填料的混合。

[0009] 进一步，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，步骤一配制浆料的具体方法为：将溶剂水、水基高分子树脂和添加剂进行混合，在搅拌机或者球磨机内进行搅拌/球磨60‑90min，搅拌/球磨至完全溶解为止；然后加入功能填料，继续搅拌/球磨；最后倒入三辊机中继续进行研磨和分散，最终获得所述浆料。

[0010] 进一步，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，步骤二中，所述冷冻舱室包括可传动的皮带和套在皮带外的螺旋铜管，螺旋铜管内部充有冷循环液或液氮。

[0011] 进一步，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，所述螺旋铜管的螺距不均等。

[0012] 进一步，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，步骤二中，定向冷冻的温度梯度为‑20℃及以下至室温及以上。

[0013] 进一步，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，步骤三中，冷冻干燥的温度为‑20℃及以下，冷冻干燥的时间为20h。

[0014] 进一步，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，步骤四中，烘干时间为1‑2h。

[0015] 本发明的有益效果在于：本发明提供了一种定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，是一种高度可控的定向有序高纯金属通道材料的制备方法，克服了传统导热、导电银浆的热或电通路的随机性和不确定性，开发出了具有最短直线通道的工艺和配方，主要包括1)开发可定向冷冻浇铸的浆料配方、2)开发定向冷冻工艺与技术以及3)有序三维联通通路的构建，实现了在有限导热导电填料下较好的导热和导电性能，制备的目标产品具有有序性明显，可控性高，工艺简单，适用范围广，绿色无污染等独特优点。具体的：

[0016] 一、开发可用于定向有序三维联通网络结构形成的浆料体系，浆料为水基的浆料，包括功能填料、水基高分子树脂、添加剂和溶剂水。一方面，水基涂料中的溶剂在挥发过程中无污染，符合国家政策要求。另一方面，为结构的形成提供理论物质基础。

[0017] 二、利用定向生长技术开发有序结构导电导热通路，以最短的通路达到导电、导热的功能。本申请利用了冰晶生长过程中，冰晶排斥不溶固体颗粒的特性，采用定向凝固的方式，使得冰晶呈片层生长，而粉末也就呈定向有序的片层排布。其具体实施为，将配置好的浆料进行涂敷或者印刷后，将其整体放入定向冷冻室内进行定向冷冻，冷冻完成后进行冷冻干燥和烘干，此时因为水基高分子树脂和添加剂的存在，定向有序通路结构得以保留，即在原有的浆料涂敷过程后，浆料固化前引入定向冷冻和冷冻干燥技术，实现定向有序通路的构建，最后再进行固化得到最终的产品。通过上述技术的引入与添加，可实现浆料内功能填料从无序状态变为有序联通状态，并根据需要的热传导或电传导方向，有方向性的制备符合需求的定向有序联通通路。

[0018] 三、定向冷冻和冷冻干燥技术的引入可以使得粉末颗粒有序定向的排列，同时通过引入粒径大小不同的固体颗粒，可实现在片层之间形成桥接，从而一方面提供片层与片层之间的通路，另一方面，不同于统一大小粉末，通过大颗粒的引入，可以实现桥数量的控制，进而对定向有序三维联通通道的结构进行一定的控制。引入粒径大小不同的固体颗粒，实现有序表面具有较大的突起，以提高有序之间接触的概率，形成有序三维联通通路，保证其具有一定的结构强度以抵抗应力，以及良好的片层之间的导热和导电性能。

附图说明

[0019] 图1是定向有序三维联通网络导电导热结构的工艺流程图；

[0020] 图2是冷冻舱室的结构示意图；

[0021] 图3是定向有序三维联通网络导电导热结构制备过程中各流程相应功能机理图；

[0022] 图4是定向有序三维联通网络导电导热结构导热、导电性能提高机理图；

[0023] 图5是实施例1‑4制备的定向有序三维联通网络导电导热结构的放大图(光学显微OM图)；

[0024] 图6是实施例5‑6制备的定向有序三维联通网络导电导热结构的放大图(光学显微OM图)。

具体实施方式

[0025] 以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

[0026] 如图1所示，本发明提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，包括以下步骤：

[0027] 步骤一、配制浆料。浆料为水基的浆料，浆料包括功能填料、水基高分子树脂和溶剂水，浆料还可以包括添加剂。

[0028] 其中，功能填料为高导热导电金属粉末，具体为银粉、铜粉、银包铜粉中的一种或者几种混合。粉末形状不限制，可以为颗粒状、片状和针状等。功能填料的质量分数为浆料整体质量的45％‑65％，质量百分比越高，导电导热性能越好。

[0029] 优选的，功能填料的颗粒直径为20nm‑1μm。进一步优选的，所述功能填料为颗粒大小不同的功能填料的混合。对于功能填料的粒径，粒径越小，其通路的尺寸也相对越小，为了提高通路的密实程度，可将大小颗粒、形状不同的功能填料进行混合使用。

[0030] 水基高分子树脂的质量分数为浆料整体质量的10％‑15％。水基高分子树脂可以提高浆料的粘性，同时在冰晶升华后保证有序结构不坍塌，此外还用于固化。水基高分子树脂的含量越大，固化后的机械性能越好，抵抗破坏的能力越好。水基高分子树脂为水性聚氨酯树脂。

[0031] 添加剂为偶联剂、消泡剂、平流剂、分散剂中的一种或者几种，添加剂的质量分数为浆料整体质量的0％‑4％。

[0032] 余量为溶剂水的含量。

[0033] 配制浆料的具体方法为：将溶剂水、水基高分子树脂和添加剂进行混合，在搅拌机或者球磨机内进行搅拌/球磨60‑90min，搅拌/球磨至完全溶解为止；然后加入功能填料，继续搅拌/球磨；最后倒入三辊机中继续进行研磨和分散，最终获得所述浆料。

[0034] 步骤二、将浆料按照原有工艺进行涂覆或者印刷成型，成型后放入具有温度梯度的冷冻舱室内进行定向冷冻，定向冷冻的温度梯度为‑20℃及以下至室温及以上，即温度梯度的最低温为‑20℃及以下，最高温为室温及以上。

[0035] 其中，如图2所示，所述冷冻舱室包括可传动的皮带1和套在皮带外的螺旋铜管2，螺旋铜管内部充有冷循环液或液氮。所述螺旋铜管的螺距不均等，从而可以实现不同区段的温度不同。

[0036] 冷冻参数主要包括两个，一个是皮带的速率，另一个是螺旋铜管内流体的流量。通过皮带的速率，可以控制产品缓慢进行不同的温度段，螺旋铜管的螺距不同，导致每一段都具有一定的温度梯度，从而形成定向的冷冻。而螺旋铜管内的流速则提供的足够的低温，保证样品被冷冻，流速越快，冷冻速率越快。

[0037] 步骤三、将冷冻后带有冰晶的成品迅速放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥，将冰晶抽出(冷冻干燥使冰晶升华)后，形成具有定向有序导通三维网络结构，冷冻干燥的温度为‑20℃及以下，冷冻干燥的时间为20h。

[0038] 步骤四、在180℃下烘干1‑2h，进行固化成形，获得最终产品。

[0039] 图3为各流程及相应功能机理图。如图2所示，通过球磨搅拌后的均匀浆料如图3中a所示，功能粒子均匀的平铺于浆料内，颗粒与颗粒之间的间隙较大，若直接进行固化，在固化后利用隧道效应进行电传导和热传导。而本申请通过耦合定向生长技术和冷冻干燥技术，利用冰晶排斥颗粒形成定向有序的功能颗粒通路，如图3中b所示。随后在冷冻干燥过程中，冰晶升华，如图3中c所示。高分子固化则提供保持有序结构完整的必要条件，最终形成如图3中d的定向有序三维联通网络结构的导电导热结构。由于在需求方向上粉末十分密集，隧道效应导致的电阻和热阻都要明显小于各向同性的导电导热结构，实现了降低成本下提供优异导电、导热的功能。

[0040] 本发明原料不受工艺限制；制备过程影响较小，不影响印刷、刷涂流程，只需在原有的工艺和合理阶段上进行冷冻和干燥即可实现；成型后结构独特，利用冰晶的排斥不溶粉末的生长机理，形成具有定向有序导热通路的三维联通结构。

[0041] 在需要导通的方向上形成了较为密集的联通通路，而在非联通的方向以部分联结为主，因此成型后在需求方向上与各向同性材料相比具有优异导电、导热性能，实现了定量功能材料含量下最优导电导热性的设计，实现了降低成本下提供优异导电、导热的功能。如图4所示，在相同含量的功能含量的功能填料下，均匀分散在浆料中，填料颗粒和颗粒之间的间隙也是均匀的(左图)；当其形成定向有序联通结构后(右图)，可有效提高需求方向上的颗粒之间的接触率，并减少隧道效应中颗粒与颗粒之间的隧道效应，从而使得在单一方向上具有更好的导热性或导电性。

[0042] 实施例1

[0043] 本实施例提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，包括以下步骤：

[0044] 步骤一、配制浆料：

[0045] 1、以浆料总量为100g计，首先配置55g的水基有机溶剂，由40g溶剂水和15g水基聚氨酯树脂混合得到，不添加剂偶联剂、消泡剂、平流剂、分散剂，进行混合，在搅拌机内进行搅拌60min，以搅拌至完全溶解为止。

[0046] 2、按质量称取45g的直径为50nm银粉，备用。

[0047] 3、将银粉加入至水基有机溶剂内，继续搅拌或者球磨，形成浆料，其黏度为250mPa·s左右。

[0048] 4、将浆料倒入三辊机中继续进行研磨和分散30min获得最终的浆料。

[0049] 步骤二、将原有浆料按照原有工艺进行涂覆成型，成型后放入具有温度梯度的冷冻舱室内进行定向冷冻，定向冷冻的温度梯度为‑20℃及以下至室温及以上。

[0050] 步骤三、将冷冻后的带有冰晶的成品迅速放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥，冷冻干燥的温度为‑20℃，冷冻干燥的时间为20h。

[0051] 步骤四、将冷冻干燥完之后的产品放入烘干机内180℃下、2h进行固化成形，最终形成具有定向有序导通三维网络结构，其放大图(光学显微OM图)如图5中的a所示。

[0052] 实施例2

[0053] 本实施例提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，包括以下步骤：

[0054] 步骤一、配制浆料：

[0055] 1、以浆料总量为100g计，首先配置35g的水基有机溶剂，由20g溶剂水和10g水基聚氨酯树脂混合得到，并添加1g剂偶联剂、1g消泡剂、1g平流剂、1g分散剂，进行混合，在搅拌机内进行搅拌60min，以搅拌至完全溶解为止。

[0056] 2、按质量称取61g的直径为50nm银粉，备用。

[0057] 3、将铜粉加入至水基有机溶剂内，继续搅拌或者球磨，形成浆料，其黏度为300mPa·s左右。

[0058] 4、将浆料倒入三辊机中继续进行研磨和分散30min获得最终的浆料。

[0059] 步骤二、将原有浆料按照原有工艺进行涂覆成型，成型后放入具有温度梯度的冷冻舱室内进行定向冷冻，定向冷冻的温度梯度为40℃(低温温度为‑20℃、高温温度为20℃)。

[0060] 步骤三、将冷冻后的带有冰晶的成品迅速放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥，冷冻干燥的温度为‑50℃，冷冻干燥的时间为20h。

[0061] 步骤四、将冷冻干燥完之后的产品放入烘干机内180℃下、1h进行固化成形，最终形成具有定向有序导通三维网络结构，其放大图(光学显微OM图)如图5中的b所示。

[0062] 实施例3

[0063] 本实施例提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，包括以下步骤：

[0064] 步骤一、配制浆料：

[0065] 1、以浆料总量为100g计，首先配置35g的水基有机溶剂，由20g溶剂水和15g水基聚氨酯树脂混合得到，不添加剂偶联剂、消泡剂、平流剂、分散剂，进行混合，在搅拌机内进行搅拌60min，以搅拌至完全溶解为止。

[0066] 2、按质量称取65g的直径为1μm和5μm铜粉混合，备用。

[0067] 3、将银粉加入至水基有机溶剂内，继续搅拌或者球磨，形成浆料，其黏度为350mPa·s左右。

[0068] 4、将浆料倒入三辊机中继续进行研磨和分散30min获得最终的浆料。

[0069] 步骤二、将原有浆料按照原有工艺进行涂覆成型，成型后放入具有温度梯度的冷冻舱室内进行定向冷冻，定向冷冻的温度梯度为50℃(低温温度为‑30℃、高温温度为20℃)。

[0070] 步骤三、将冷冻后的带有冰晶的成品迅速放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥，冷冻干燥的温度为‑40℃，冷冻干燥的时间为20h。

[0071] 步骤四、将冷冻干燥完之后的产品放入烘干机内180℃下、2h进行固化成形，最终形成具有定向有序导通三维网络结构，其放大图(光学显微OM图)如图5中的c所示。

[0072] 实施例4

[0073] 本实施例提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，包括以下步骤：

[0074] 步骤一、配制浆料：

[0075] 1、以浆料总量为100g计，首先配置35g的水基有机溶剂，由20g溶剂水和15g水基聚氨酯树脂混合得到，不添加剂偶联剂、消泡剂、平流剂、分散剂，进行混合，在搅拌机内进行搅拌60min，以搅拌至完全溶解为止。

[0076] 2、按质量称取65g的直径为1μm铜粉，备用。

[0077] 3、将银粉加入至水基有机溶剂内，继续搅拌或者球磨，形成浆料，其黏度为350mPa·s左右。

[0078] 4、将浆料倒入三辊机中继续进行研磨和分散30min获得最终的浆料。

[0079] 步骤二、将原有浆料按照原有工艺进行涂覆成型，成型后放入具有温度梯度的冷冻舱室内进行定向冷冻，定向冷冻的温度梯度为50℃(低温温度为‑30℃、高温温度为20℃)。

[0080] 步骤三、将冷冻后的带有冰晶的成品迅速放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥，冷冻干燥的温度为‑30℃，冷冻干燥的时间为20h。

[0081] 步骤四、将冷冻干燥完之后的产品放入烘干机内180℃下、2h进行固化成形，最终形成具有定向有序导通三维网络结构，其放大图(光学显微OM图)如图5中的d所示。

[0082] 实施例5

[0083] 本实施例提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，包括以下步骤：

[0084] 步骤一、配制浆料：

[0085] 1、以浆料总量为100g计，首先配置35g的水基有机溶剂，由20g溶剂水和15g水基聚氨酯树脂混合得到，并添加1g剂偶联剂、1g消泡剂、1g平流剂、1g分散剂，进行混合，在搅拌机内进行搅拌60min，以搅拌至完全溶解为止。

[0086] 2、按质量称取41g，51g和61g的直径为50nm银粉，备用。

[0087] 3、将银粉加入至水基有机溶剂内，继续搅拌或者球磨，形成浆料。

[0088] 4、将浆料倒入三辊机中继续进行研磨和分散30min获得最终的浆料。

[0089] 步骤二、将原有浆料按照原有工艺进行涂覆成型，成型后放入具有温度梯度的冷冻舱室内进行定向冷冻，定向冷冻的温度梯度为50℃(低温温度为‑30℃、高温温度为20℃)。

[0090] 步骤三、将冷冻后的带有冰晶的成品迅速放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥，冷冻干燥的温度为‑50℃，冷冻干燥的时间为20h。

[0091] 步骤四、将冷冻干燥完之后的产品放入烘干机内180℃下、2h进行固化成形，最终形成具有定向有序导通三维网络结构。其中功能填料质量分别为41g，51g和61g的试样的微观形貌分别如图6中a、b、c所示。

[0092] 实施例6

[0093] 本实施例提供一种基于浆料的定向有序三维联通网络导电导热结构的制备方法，包括以下步骤：

[0094] 步骤一、配制浆料：

[0095] 1、以浆料总量为100g计，首先配置35g的水基有机溶剂，由20g溶剂水和15g水基聚氨酯树脂混合得到，并添加1g剂偶联剂、1g消泡剂、1g平流剂、1g分散剂，进行混合，在搅拌机内进行搅拌60min，以搅拌至完全溶解为止。

[0096] 2、按质量称取61g的直径为50nm银粉，备用。

[0097] 3、将银粉加入至水基有机溶剂内，继续搅拌或者球磨，形成浆料。

[0098] 4、将浆料倒入三辊机中继续进行研磨和分散30min获得最终的浆料。

[0099] 步骤二、将原有浆料按照原有工艺进行涂覆成型，成型后分别放入具有不同温度梯度的冷冻舱室内进行定向冷冻，温度梯度分别为40℃(低温温度为‑20℃、高温温度为20℃)、50℃(低温温度为‑30℃、高温温度为20℃)和60℃(低温温度为‑40℃、高温温度为20℃)。

[0100] 步骤三、将冷冻后的带有冰晶的成品迅速放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥，冷冻干燥的温度为‑20℃，冷冻干燥的时间为20h。

[0101] 步骤四、将冷冻干燥完之后的产品放入烘干机内180℃下、1h进行固化成形，最终形成具有定向有序导通三维网络结构。其中温度梯度分别为40℃，50℃和60℃的试样的微观形貌分别如图6中d、e、f所示。