聚合物基绝缘导热复合材料中碳系填料的研究进展

集成电路产业的高质量发展对其产业链中配套材料的绝缘导热性能提出了更高的要求.具有高导热、低密度、活性表界面等优异特性的碳系材料在聚合物基复合材料中的基础研究,对于高性能绝缘导热材料的性能提升及应用发展至关重要.基于此,本文系统地综述了聚合物基绝缘导热复合材料中碳系填料的研究进展.首先,介绍了聚合物基复合材料的导热机制、...     

聚合物基绝缘导热复合材料的研究进展

阐述了物质绝缘、导热的机理。介绍了绝缘导热塑料、橡胶、胶粘剂和涂层的具体应用。从填料方面(包括单组分型及多组分型)概述了聚合物基绝缘导热复合材料的研究进展。通过对比单组分型和多组分型复合材料的优缺点并结合工业化生产成本,指出聚合物基绝缘导热复合材料将成为今后研究的重点。     

不同形态填料填充导热复合材料的研究进展

概述了不同形态填料填充聚合物基导热复合材料的导热机理和国内外研究进展,阐述了几种重要的复合材料的性能,指出了该领域尚需解决的突出问题并对未来的发展方向进行了展望。     

导热高分子材料研究进展

讨论了提高聚合物导热性能的途径－合成高导热系数的结构聚合物，用高导热无机填料对聚合物进行填充复合。综述了导热高分子材料的研究成果：聚合物导热的基本概念和影响其导热性能的因素及导热系数的预测理论；聚合物基导热复合材料的选材、复合技术及其应用。指出了导热高分子材料的研究方向－－纳米导热填料的研究和开发；聚合物树脂基体的物理化学改性；聚合物基体与导热填料复合新技术的研究和开发；复合材料导热模型的建立、导热机理（特别是聚合物基体与导热填料界面的结构与性能对材料导热性能的影响）及导热通路的形成等；探索高导热本体聚合物材料的制备方法和途径等。对导热高分子材料的研究和开发有重要意义。     

导热高分子复合材料的研究与应用

概述了导热高分子材料的应用开发背景，描述了近几年来导热塑料，胶粘剂和橡胶领域的研究开发进展。简单阐述了导热高分子材料的导热机理并对如何设计高导热高分子复合材料提出了几点建议。     

导热绝缘高分子复合材料的研究进展

介绍了导热绝缘高分子复合材料的导热机理及制备方法.论述了导热绝缘高分子复合材料的研究进展,包括导热绝缘填料、导热绝缘橡胶、导热绝缘塑料及导热绝缘胶粘剂的研究.最后阐述导热绝缘复合材料的应用及发展方向.     

纳米填料填充聚合物/纤维复合材料的研究进展EI北大核心CSCD

综述了近年来国内外纳米填料填充聚合物/纤维复合材料的多尺度结构及制备方法,讨论了纳米填料与纤维对复合材料性能的影响。纳米填料填充到聚合物/纤维复合材料中,可以较大地提高材料力学强度、耐腐蚀性、阻燃性、导热性等各种性能。该领域的研究为聚合物/纤维复合材料的功能化提供了有效途径。     

纳米碳材料在聚合物阻燃中的应用研究进展

综述了近年来纳米碳材料在聚合物阻燃应用方面所取得的研究进展,重点讨论了碳纳米管、富勒烯、石墨烯和纳米炭黑等纳米碳材料在单独用作阻燃剂、改性后用作阻燃剂以及与其他物质协同阻燃聚合物方面取得的研究成果,并指出聚合物/纳米碳材料阻燃体系的研究应侧重于阻燃机理,并将纳米碳材料与其他阻燃剂协同使用,以便发挥各自的优势。     

聚合物基导热复合材料研究进展

概述了聚合物基导热复合材料的应用开发背景,从理论上阐述了聚合物基导热复合材料的导热机理及导热理论模型.综述了国内外聚合物基导热复合材料研究开发状况,提出了今后的研究方向.     

改性碳系填料填充聚合物基电磁屏蔽复合材料的研究进展

为了满足电子设备轻量化和高度集成化发展的趋势和社会健康需求,轻量化、低成本、耐腐蚀的电磁屏蔽材料日益受到青睐。碳系导电填料,尤其是碳纳米管和石墨烯,在聚合物基电磁屏蔽复合材料中应用广泛。但碳系导电填料颗粒的应用通常因其在聚合物基中有限的分散性使得它们与聚合物基体的相互作用受到障碍,从而对电磁屏蔽效能产生不利影响。文中综述了碳纳米管和石墨烯及相关复合材料的典型改性方式及其电磁屏蔽性能,旨在为其在聚合物基电磁屏蔽复合材料中的应用提供良好的设计思路。     

纳米碳材料及其聚合物复合材料的辐射加工研究进展

本文介绍了纳米碳材料的辐射效应,综述了纳米碳材料辐射改性的研究进展,并对纳米碳材料／聚合物复合材料的辐射法制备也进行了评述。     

聚合物/聚合物纳米复合材料的研究进展

介绍了聚合物／聚合物纳米复合材料的特性,以及其最新进展,对聚合物纳米复合材料今后的发展提出了一些见解。     

纳米无机阻燃剂在聚合物基复合材料中的应用研究进展

本文分析了传统无机阻燃剂超细化研究现状，详细讨论了近年来发展起来的新型聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的研究现状，综述了其在合成方法，阻燃性能等方面的最新进展，并预测了其应用前景。     

氮化硼/聚合物导热复合材料界面热阻调控研究进展

随着5G时代的发展，电子器件领域的热管理问题日发严峻。氮化硼（BN）是一类高热导率（TC）、高绝缘的导热填料，广泛应用于热管理领域，包括六方氮化硼（h-BN）、氮化硼纳米片（BNNS）和氮化硼纳米管（BNNT）。然而，BN表面呈化学惰性，其与基体或其他填料间亲和力低、声子谱失配等，导致了填料与基体/填料间存在明显的界面热阻，限制了复合材料TC的提升，难以满足使用要求。因此，如何调控界面热阻、设计BN/聚合物导热复合材料的热传导界面，并提高复合材料的导热能力是当前亟待解决的难题。研究者分别从理论模拟与实验验证两个角度对热流在界面传导的差异及其原因进行探索。在理论研究中，将分子动力学（MD）模拟及有限元模拟（FEA）等方法结合有效介质模型及其优化模型、Foygel模型等能够对界面热阻（ITR）进行深入的理论模拟与分析；其中，影响界面热阻的关键参数包括BN含量、尺寸及晶体状态、BN的分布形貌等。在实验设计中，为了改善填料与基体间界面热阻，首先对BN表面共价键改性或表面包覆，随后结合聚合物种类设计相应的官能团来改善BN与聚合物的界面作用力；其中BN表面的共价键改性对BN本身晶体结构有一定的破坏...     

碳包覆纳米铜颗粒/硫化硅橡胶导热复合材料的制备及性能

选用实验室自制的碳包覆纳米铜颗粒(Cu@C)为导热填料,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基体,采用机械共混法制备了碳包覆纳米铜颗粒/室温硫化(Cu@C/RTV)硅橡胶导热复合材料。通过透射电子显微镜、BET法、热导率测试仪、热重分析仪、万能材料试验机及邵氏硬度计等方法和手段,完成Cu@C纳米颗粒填料的微观形貌分析和比表面积测定,并研究了Cu@C填料在低填充量下(30%)(质量分数,下同)对于Cu@C/RTV硅橡胶导复合材料热导率、热稳定性及力学性能的影响。结果表明,Cu@C纳米颗粒为球形、包覆型核壳结构,平均粒径在50 nm左右,其比表面积为69.66 m2/g。Cu@C/RTV硅橡胶导热复合材料的热导率随着Cu@C纳米颗粒填充量的增加而增大;填充量为30%时,复合材料的热导率可达2.41 W/m K;加入Cu@C纳米颗粒填料能够将RTV硅橡胶的热分解起始温度提高到422℃,并延缓其最终分解温度至625℃;随着Cu@C/RTV硅橡胶导热复合材料中Cu@C纳米颗粒填充量的增加,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率呈下降趋势,而100%定伸应力和硬度则呈增大趋势。     

聚合物基导热绝缘复合材料导热机理及应用研究

介绍了聚合物基导热绝缘复合材料的导热机理,分析了导热模型在某些材料制备中的成功应用以及不足之处。聚合物基导热复合材料由于具备一些优良的特点,广泛应用于各种形式材料的制备,如导热绝缘塑料、导热绝缘胶粘剂、导热绝缘橡胶、导热绝缘复合涂层等。研究成果表明,利用聚合物基导热绝缘复合材料制备的材料的性能优良,可满足一定场合的使用,其应用领域不断扩大。随着科学技术的发展及对材料性能要求的不断提高,高导热绿色环保材料成为最终发展趋势。     

预测聚合物基复合材料导热系数方法研究进展

用聚合物与高导热填料共混制得导热聚合物基复合材料应用在防腐和节能要求较高的换热场合,符合换热设备新材料的要求;而复合材料的等效导热系数预测比较复杂,本文总结了预测聚合物基复合材料等效导热系数的各种方法,包括傅里叶定律法、最小热阻力法、热阻网络法、逾渗理论方法和均匀化方法,归纳了这些模型和方法的特点,对应用这些模型和方法提出了参考性的建议.     

具有三维连续网络结构的聚合物基导热复合材料研究进展

热界面材料可以有效地将高温电子器件的热量快速传递到热管理元件,以缓解电子器件过热而导致的元件寿命恶化的问题。近年来,由聚合物和高导热填料制成的聚合物基复合材料因其密度低、导热性能可调而受到广泛关注。不同于传统的填料随机分散的复合材料,在聚合物基体中构建三维连续网络结构可以显著增加填料/填料接触、降低导热渗透阈值和界面热阻,显著改善复合材料的导热性能。首先,简要分析了聚合物基导热复合材料的导热机制。其次,总结了具有连续网络结构的聚合物基导热复合材料的构筑工艺,主要包括基于三维导热填料网络的预构筑、基于聚合物颗粒/粉末的后加工、基于聚合物纤维/织物的后加工、基于聚合物胶乳的铸膜或絮凝等工艺。再次,系统总结了不同类型的导热填料对聚合物复合材料导热性能的影响,主要包括金属填料、陶瓷填料、碳基填料及其混杂填料等。最后,对具有三维连续网络结构的聚合物基导热复合材料的发展前景进行了展望。     

纳米碳管在聚合物中的应用及其复合材料研究进展

介绍了纳米碳管的制备、表面改性等，论述了纳米碳管在聚合物中的应用及其复合材料的制备方法和研究进展，并总结了存在的主要问题，展望了纳米碳管／聚合物基复合材料的应用前景。     

含纳米填料的阻燃聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的研究进展

综述了5种新型的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米复合材料(分别含单壁碳纳米管(SWCNT)、炭纤维(CNF)、多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)、纳米二氧化硅(NS)、纳米金属氧化物(NMO))的制备、形态、热稳定性及热裂解、阻燃性。这类材料大多以溶液共混法,少数以熔融共混法制备,阻燃性能在文中多以锥形量热仪表征。纳米填料在PMMA中的分散性是影响纳米复合材料性能的关键。