产品开发

正填充型聚乙烯基导热复合材料成研发热点填充型聚合物基导热复合材料具有质轻、耐腐蚀、成型加工简便、成本较低等优点,成为目前世界导热聚合物复合材料领域的研究主流。其中通用塑料聚乙烯,由于综合性能好、用途广、导热率较高、产量最大、价格便宜等诸多优势,成为理想的导热聚合物基体材料,是目前导热聚合物复合材料的研发热点。导热基材采用低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等,填充材料采用金属、金属氧化物、氮化物、碳系填料等。填充型聚乙烯基导热复合材料可广泛应用于航天航空、军事、化工、电子电器、机械和仪器仪表等许多领域,社会效益和经济效益重大。     

性能均衡的尼龙6基导热复合材料的结构设计

聚合物基导热复合材料以其独特的优势,如耐环境性和易于加工成型等特点而被广泛的关注和研究。将与尼龙6(PA6)具有部分相容性的尼龙11(PA11)引入尼龙6/氮化硼(PA6/BN)复合材料中,并对其导热性能和力学性能进行了研究。结果发现,在PA6/PA11/BN复合材料中,氮化硼选择性分布在PA6连续相中,PA11相起到体积排除的作用,使得BN在PA6中更有效地形成导热通路,可在较低粒子含量下显著提高复合材料热导率。同时,韧性较高的尼龙11亦起到改善复合材料力学性能的作用。当PA6/PA11体积比为7/3、氮化硼体积分数为20%时,PA6/PA11/BN复合材料热导率达到1.96 W/(m·K),与同等BN含量的PA6/BN复合材料的热导率相比提高了约13.7%,且复合材料的断裂伸长率和拉伸强度也同时得到提高,分别提高了86.72%和13.95%。该研究为制备兼具优异导热性能和力学性能的新型聚合物基导热复合材料提供了一种思路。     

聚合物基热界面材料与导热性能研究进展

随着电子产品的小型化、集成化和功能化发展,功率密度及热流密度急剧上升,器件内巨大的散热和温压压力使电子设备的寿命和可靠性受到影响,因此对器件在运行过程中如何有效散热提出了更为苛刻的要求。开发及使用高性能导热基复合材料（热界面材料,TIM）降低接触热阻是解决电子设备散热问题的有效途径之一,热界面材料创新与优化备受关注。本文从基本的导热机理出发,阐述聚合物基热界面材料结构及导热强化方面最新进展,讨论导热填料和聚合物基体对复合材料性能的影响。重点对微纳结构的导热强化（协同）作用、构筑3D高导热微结构、导热填料和基质间的界面微结构和导热互穿网络结构等进行讨论,为设计高性能导热结构、制备开发新型高性能TIM提供参考。     

含低熔点金属的聚合物基复合材料的研究进展

低熔点金属在聚合物熔融加工温度区间内呈现液态,在一定条件下,含低熔点金属的聚合物基复合材料同时具备优异的加工性能、导电性能和力学性能。而且,通过调控环境温度,复合材料中的低熔点金属可实现刚性粒子和可变形液滴2种形态间的转换,赋予了复合材料独特的温度响应性。含低熔点金属的聚合物基复合材料不仅能广泛应用于静电消除、电磁屏蔽、传感器、导电和导热材料等领域,还能在可穿戴数码设备等需柔性和高度变形的多功能材料领域具有广阔的应用前景。文章分类综述了含低熔点金属的聚合物基复合材料的研究进展,并对其未来的发展方向进行了展望。     

氮化硼填充导热绝缘塑料的研究及应用

六方氮化硼(h-BN)由于其高的导热系数和良好的电绝缘性能在学术界和工业界都受到了广泛的关注。以其作为导热填料制备导热绝缘塑料是近年来研究者的重点研究方向。介绍了氮化硼填充的聚合物基复合材料导热性能的影响因素,包括氮化硼的表面功能化、填料混杂、塑料基体以及填料在基体中的取向。此外,还介绍了氮化硼/聚合物复合材料在电子领域的应用情况。     

混合粒径BN填充PP/PE复合材料的结构与性能

为改善聚合物基导热复合材料的导热性能,单一粒径填料填充复合材料存在的不足,因此,本文探究了混合粒径六方氮化硼(BN)掺杂聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)复合材料的结构、热学和力学性能。通过激光导热仪、熔融指数仪、万能电子测试机和差示扫描量热仪(DSC)进行性能测试和结构表征。结果表明,混合粒径(5μm∶20μm)BN比例为3∶2时,其制备的复合材料导热系数可达0.52 W/(m·K),较单一粒径(5μm)BN填料填充复合材料提高33.4%;弯曲强度达到46.91 MPa,弯曲模量达到3 826.01 MPa,与单一粒径(5μm)BN填料填充复合材料相比,弯曲强度和弯曲模量分别提高23.34%和109.91%。将5μm粒径的BN在混合填料中的比例增加能够更有效提高复合材料的综合性能。     

氮化硼对超高分子量聚乙烯导热与弯曲性能影响

以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)为基体树脂,粒径为5μm的氮化硼(BN)为导热填料,通过粉末热压法制备具有隔离结构的高导热BN/UHMWPE复合材料。研究了添加量对高导热石墨/超高分子量聚乙烯复合材料导热性能和弯曲性能的影响。结果表明,BN的加入有效的提高了复合材料平行于热压方向上的导热系数,同时BN的加入使得材料的弯曲性能得到提升。     

填充型导热绝缘聚合物基复合材料的研究进展

信息时代随着科技的飞速发展,电子元器件越来越受到人们的关注,其散热问题导致的寿命缩短和精度降低等缺陷一直是限制产品性能提升的瓶颈。导热绝缘聚合物基复合材料在一定程度上解决了散热这一难题,而优化这类复合材料的性能已成为当今研究的热点。本文从聚合物基导热绝缘复合材料的导热机理出发,分析了部分导热模型的优缺点;重点讨论了金属填料、陶瓷填料和碳系填料对填充型导热绝缘聚合物基复合材料性能的影响规律,并对该领域今后的研究提出几点建议。     

聚合物/导热金属复合材料的研究进展

综述了聚合物/金属粒子导热复合材料的最新研究进展,重点探讨了金属粒子的种类、形状及大小、用量、加工方式及核壳结构等对复合材料热导率的调控及影响机理。在低填料用量时采用特殊加工手段在基体内构筑有利于声子传递的连续导热粒子通道,可得到优良综合性能的高导热聚合物复合材料;适应于可穿戴电子及柔性电子器件散热的液体合金/弹性聚合物在大尺度形变下具有良好的导热能力,是导热聚合物未来发展的重要方向。     

聚合物基复合材料在水润滑工况下摩擦学性能的影响因素

聚合物基复合材料在水润滑工况下的研究因具有重大的实际应用意义,得到国内外研究人员的广泛关注。文章分析了速度和载荷、水的种类、材料吸水性、摩擦对偶件等因素对聚合物基复合材料摩擦学性能的影响。最后,结合水润滑条件下聚合物基复合材料摩擦学的研究进展,对相关领域的研究前景进行了展望。     

中科院纳米所开发出超高热导率石墨烯-聚合物复合材料

作为近来纳米科学领域的研究热点，新兴的石墨烯由于具有独特的二维结构、高比表面积和优异的热学性能[导热系数可高达3000～6000 W／(m · K)]，受到了广泛关注。石墨烯／聚合物导热复合材料有望在电子器件、光电子器件、消费电子及导热聚合物材料中得到重要应用。目前，石墨烯的添加一定程度上改善了聚合物复合体系的导热性能，尽管能使聚合物的导热系数提高一个数量级，但有限石墨烯添加量、无序结构以及石墨烯／聚合物高界面热阻致使石墨烯-聚合物复合体系的热导率无法实现更高突破，阻碍了其在未来热管理中的广泛应用。     

石墨烯导热高分子复合材料的制备、性能与机理

石墨烯是一种具有超大的比表面积、良好的热和化学稳定性、超高的热导率以及易于化学修饰的蜂窝状单层碳材料,已作为填料广泛应用于导热高分子复合材料领域。近年来石墨烯导热高分子材料的研究重点是改善石墨烯在聚合物基体中的界面相容性和分散性能。阐述了近年来石墨烯导热高分子复合材料的制备方法及其热性能,并重点对石墨烯导热高分子复合材料的导热机理进行综述,同时结合研究现状对石墨烯导热高分子复合材料的研究方向进行展望。     

石墨烯导热高分子复合材料的制备、性能与机理

石墨烯是一种具有超大的比表面积、良好的热和化学稳定性、超高的热导率以及易于化学修饰的蜂窝状单层碳材料,已作为填料广泛应用于导热高分子复合材料领域。近年来石墨烯导热高分子材料的研究重点是改善石墨烯在聚合物基体中的界面相容性和分散性能。阐述了近年来石墨烯导热高分子复合材料的制备方法及其热性能,并重点对石墨烯导热高分子复合材料的导热机理进行综述,同时结合研究现状对石墨烯导热高分子复合材料的研究方向进行展望。     

PEK-CN/BN导热复合材料的制备与性能

以酚酞型聚芳醚腈酮(PEK-CN)为基体、六方氮化硼(BN)为导热填料,通过高温模压法制备了PEK-CN/BN导热复合材料,研究了BN含量对PEK-CN/BN复合材料导热性能、热稳定性、微观形貌与力学性能的影响.结果表明:BN能有效改善PEK-CN/BN复合材料的导热性能,复合材料的玻璃化转变温度与导热系数均随BN含量...     

产品开发

正聚合物中空微球成研发热点聚合物中空微球外壳与内部空腔结构的折光指数有显著差异,光散射性能良好,可应用于遮光材料。聚合物中空微球质量小强度高,具有特殊的光学性能和优良的力学性能,用作复合材料填充剂,可显著提高产品的力学性能,降低材料密度。聚合物中空微球的内部空腔可封装水、气体和特定     

单宁酸改性碳纳米管/羧基丁腈橡胶导热复合材料的性能研究

研究单宁酸(TA)改性碳纳米管(CNT)(CNT-TA)对CNT/羧基丁腈橡胶(XNBR)导热复合材料性能的影响。结果表明:采用TA对CNT进行非共价键改性可以显著提高CNT在XNBR基体中的分散性,CNT-TA/XNBR复合材料比CNT/XNBR复合材料具有更好的力学性能、介电性能和导热性能;CNT-TA可以应用到其他聚合物基导热复合材料中。     

聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料研究进展

氧化石墨烯作为石墨烯的重要衍生物,原料来源广泛,制备过程简单,成本低廉,具有优异力学性能、耐磨性能以及吸附性能等,其还原产物具有优良的导电性能和导热性能等,是聚合物基纳米复合材料的理想填料。近年来,随着复合材料制备方法的不断革新,聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料得到了快速发展,并在储能、阻燃等领域实现了规模化应用,有助于引领聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料相关产品的进一步开发和应用。本文系统介绍了氧化石墨烯的改性方法,综述了聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料的研究进展,展望了聚合物基氧化石墨烯纳米复合材料的发展前景。     

聚合物基MXene复合材料的光热性能研究进展

MXene是一种新兴的二维纳米材料,具有组成可调、结构可控的特性和优异光热性能。MXene可吸收入射光并将其高效转换为热能,这为太阳能的有效利用提供了新途径。将MXene加入聚合物基体中,可赋予聚合物基复合材料优异光热性能,并拓宽复合材料应用范围,因而被广泛研究。具有光热性能的聚合物基MXene复合材料在海水淡化、个人热管理、光热抗菌和光热治疗肿瘤等方面有着广泛的应用前景。本文总结了MXene及聚合物基MXene复合材料的制备方法,介绍了光热材料的光热转换机理,综述了聚合物基MXene复合材料在光热转换方面的研究进展,展望了具有光热性能的聚合物基MXene复合材料在应用中存在的挑战和未来的发展方向。     

具有隔离结构绝缘导热复合材料性能的研究

以通用级聚苯乙烯(GPPS),超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)为基底树脂,苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)溶液为胶黏剂,六方氮化硼(BN)为导热填料,通过胶黏剂法制备具有隔离结构的绝缘导热复合材料。研究了BN的尺寸和用量对具有隔离结构绝缘导热复合材料微观结构、导热性能、导热通道及BN取向的影响。结果表明:BN的添加对复合材料导热性能的提升十分明显。在BN质量分数为40%时,隔离结构BN(10μm)/GPPS复合材料的导热系数为2.0 W/(m·K)是添加BN(1μm)/GPPS复合材料导热系数的4.2倍。此外,BN/UHMWPE/GPPS与BN/EG/GPPS复合材料对基底树脂导热性能有着更加优异的提升。     

聚合物基导热电子封装材料的研究进展

概述了电子封装材料常用的基体材料、导热填料及制备方法。阐述了聚合物本征导热的影响因素及填料物理性能对聚合物基复合体系导热性能的影响。重点介绍了复合型导热聚合物的导热机理、导热模型以及提高复合体系热导率的途径。对今后的研究工作提出了建议。