UMTE复合材料的制备及其介电、导热性能

面对超大规模集成电路的发展和严苛的应用环境, 从市场需求入手, 通过原位生长的方法, 将二维杂化材料 MOFs (UIO-66) 包覆在多羟基碳纳米管表面, 制备出UMT 纳米材料, 并掺入环氧基体(EP) 中, 制得UMTE 复合材 料。研究表明, 相比于纯EP, 0.5% UMTE 复合材料介电常数下降了8.7%, 介电损耗始终低于0.035 (100~10⁷ Hz), 纳 米填料含量达到2% 时, UMTE 复合材料热导率提高了233%, 具有良好的电绝缘性、导热性。这类低介电常数、低 介电损耗、高导热的复合材料为设计微电子行业所需的环氧树脂材料提出了新的研究思路。     

SiO2@GNP/LDPE 复合材料的制备及其介电、导热性能

5G通信的快速发展对低介电常数高导热系数的介质材料提出了明确要求。通过溶胶-凝胶法,将球状二氧化硅(SiO_2)紧密包覆在片状石墨烯(GNP)上,得到SiO_2@GNP (SG)复合材料,再将其填充至低密度聚乙烯基体(LDPE)中,制得SG/LDPE (SGL)复合材料。研究表明,相比于纯LDPE,当填料含量为1%时, SGL复合材料的介电常数相比纯LDPE降低了13.3%(10 Hz),介电损耗低于0.021 (10～106Hz),导热系数达到了0.555 W/(m·K),较纯LDPE相比提升了15%,显示出良好的电绝缘性和导热性。这类具有低介电常数、低介电损耗和高导热系数的复合材料,能够扩大应用场景,提高使用寿命,为5G通信领域的广泛应用提供一个可行的方向。     

金刚石粉/环氧树脂胶粘剂的导热性能

以金刚石粉、环氧树脂E-20、甲醚化氨基树脂、助剂制备成导热绝缘胶粘剂,在130℃保温30 min,210℃保温10 min固化.胶粘剂固化后导热系数随金刚石粉体积含量增加先增大后减少,存在一个极大值.相同金刚石粉体积含量下,较大粒径的金刚石粉之间能形成更好的物理接触,有利于导热性能的提高.用常用经验导热模型拟合胶粘剂固化后的导热系数结果表明:在金刚石粉体积分数小于16.6%时,Maxwell方程能较好拟合胶粘剂的导热系数;体积分数为16.6%～44.7%时,Bruggeman和Agari模型能较好地描述胶粘剂的导热系数.     

改性钛酸钡及其聚合物复合材料介电性能研究

以五氧化二铌(Nb_2O_5)及四氧化三钴(Co_3O_4)混合物为掺杂剂改性钛酸钡(BaTiO_3,BT),通过固相反应获得表面含铌、钴的改性钛酸钡粉体(BTNC),并以其为填料制备了环氧树脂(EPR)基复合材料BTNC-EPR。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对BTNC、复合材料的表面形态及成分进行了表征及分析。探讨了Nb2O5与Co_3O_4的质量比、掺杂剂添加量对BTNC/EPR复合材料介电性能的影响。结果表明:当BTNC/EPR质量比为4:1,BTNC中掺杂剂含量w=1%,Nb_2O_5与Co_3O_4的质量比为4.5:1时,复合材料介电性能最佳,在100 Hz下其介电常数比未添加掺杂剂的复合材料增加了30,且介电损耗下降。     

碳纳米管填充聚偏氟乙烯复合材料介电性能的研究

采用溶液法制备了镍包覆多壁碳纳米管(Ni-MWNTs)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料。对该复合材料的微观结构、结晶行为及介电性能进行了研究。结果显示,随Ni-MWNTs的加入,PVDF中的β相晶体质量分数逐渐增加。表明Ni-MWNTs作为成核点有利于PVDF中极性相的生成。介电性能测试表明,该复合材料具有较高的介电常数和介电损耗。较高的介电损耗使得这一类复合材料在作为电容器材料使用时有一定的局限,但也为吸波材料、高频热处理材料的研究提供了一些启发和思路。     

BT/PANI/PVDF复合材料的制备及介电性能

为提高电介质材料的介电性能,采用原位聚合的方法制备了BT/PANI复合功能体,以其为功能相,制备了BT/PANI/PVDF三相复合材料.采用红外光谱法和X射线衍射法对BT/PANI复合功能体的结构进行了表征,采用扫描电子显微镜和阻抗分析仪对BT/PANI/PVDF三相复合材料的微观形貌和介电性能进行了表征.分析了BT/PANI/PVDF体系中的极化方式,并以此为基础,对介电性能随频率的变化规律进行了解释.结果表明:在BT/PANI/PVDF三相复合体系中,功能相BT/PANI被均匀包覆在聚合物基体中,得到了介电性能较好的BT/PANI/PVDF三相复合材料.     

辛醇接枝碳纳米管复合相变材料的导热性能研究

通过将碳纳米管（CNTs）用混酸进行处理后在其表面以正辛醇（C8H17OH）进行接枝处理,制得接枝C8H17O-CNTs。经红外光谱分析,所得接枝产物出现区别于C8H17OH上的C-O键特征吸收峰,表明接枝成功。在熔融的石蜡（PW）中加入接枝产物并进行搅拌和恒温超声后制得均匀复合物。复合物导热系数的测量结果表明,随温度的升高纯PW和各个组成的复合物的导热系数基本呈现下降趋势。复合物的导热系数基本随C8H17O-CNTs的含量的增加而增大。其中含质量分数为1.0%C8H17O-CNTs的复合物的导热系数较纯PW的导热系数在各个测量温度都提高了大约0.06 Wm-1K-1。     

制备工艺对CNTs/EP复合材料性能的影响

采用溶液共混法制备碳纳米管(CNTs)/环氧树脂(EP)复合材料,主要研究丙酮用量、混合方式、超声时间、CNTs含量等制备工艺对复合材料的热性能和导电性能的影响.通过用SEM、DSC,TGA以及万用表对复合材料进行分析表征,结果表明,丙酮的加入量越多,超声时间越长,CNTs/EP的复合材料的导电性越好,CNTs在复合材料中分散性也好,而随着CNTs含量增加,复合材料的导电性按照逾渗理论的规律提高,且逾渗闶值出现在0.5 0A～1%范围内.利用超声处理伴随着搅拌这种混合方式所得复合材料的导电性最好,加入碳纳米管的复合材料玻璃转化温度Tg和热稳定性能较纯EP有显著提高.     

铝片/环氧树脂复合薄膜的制备及介电性能

采用旋涂工艺,制备了片状铝粉/环氧树脂复合薄膜材料,对材料组织和相结构进行了XRD,TEM和SEM表征,测量了复合薄膜的介电性能.结果显示,铝粉在树脂中分散均匀,并沿膜面定向排列;薄膜的介电常数和介电损耗随着填料含量增加而增大,在φ=30％时,综合介电性能达到ε=90,tarδ=0.035;基体树旨反应活性高,粘度低,有利于提高薄膜的介电性能.     

PVDF/CNTs/Ni 复合材料的制备与介电性能

为提高电介质材料介电性能,选用聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride, PVDF)为基体,碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)和镍粉(nickel powder, Ni)为填料,用溶液共混-热压法制备了PVDF/CNTs/Ni复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)表征复合材料的微观结构,发现填料CNTs和Ni的加入促进了PVDF中的α相结构向β相结构转变,这有利于提高复合材料的介电常数。通过对复合材料介电性能的研究发现,当填料质量分数为4.1%时,在102Hz时PVDF/CNTs/Ni复合材料的介电常数可以达到38.9,介电损耗约为5.9。复合材料的介电常数相比纯PVDF皆有显著提高。热导率测试表明,当填料质量分数为5.1%时,复合材料的热导率可达到0.908 W/(m·K)。这为研发高导热性能的电介质复合材料提供了一种思路。     

电子封装用高导热金刚石/铜复合材料的研究进展

金刚石/铜复合材料由于具有热导率高、热膨胀系数低等优异的特性,已经逐步替代传统的散热材料,成为新一代电子封装材料。近年来,价格不断下降的人造金刚石和铜这种相对价格低廉的金属结合,实现人们对电子封装材料性能优越、成本可控的要求。介绍了金刚石/铜复合材料的主要制备方法以及如何改善与提高这类材料的热导率。然而,对于当前工业化的迅猛发展以及5G时代的到来,如何实现高热导率的金刚石/铜复合材料的大规模工业生产,仍然是一个挑战。     

PU/PVDF 基复合材料的制备及介电性

以聚氨酯(PU)和聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,以羟基化碳纳米管(MCNTs-OH)为填料,通过溶液共混法制备了PU/PVDF基复合材料。利用扫描电子显微镜对复合材料的微观形貌进行了表征,利用宽频介电与阻抗谱仪对复合材料的导电性和介电性能进行了测试。结果表明,在MCNTs-OH质量分数为2%, PU/PVDF质量比为1:1时,MCNTs-OH更倾向于分散在PU基体中;其在1.15 kHz的电导率达到最小值,只有78.5 nS/m;虽然该复合材料在频率1.15 kHz下的介电常数最低,但其数值仍高达393.08,而且其介电损耗也最小,低至0.31,具有良好的介电性能。     

四针状氧化锌晶须／EVA复合胶膜导热性能研究

采用溶液混合以及流延成膜工艺制备四针状氧化锌晶须（T-ZnOw）／EVA导热型复合胶膜。分析T-ZnOw含量对胶膜热导率的影响。结果表明：T-znow能够有效地提高复合胶膜的热导率;采用质量分数为1．5％的KH570对T-ZnOw进行表面处理,红外光谱显示KH570接枝T-Znow表面成功,经过处理之后复合胶膜热导率进一步提高;最后将复合胶膜进行交联处理,交联后的胶膜热导率表现出小幅上升趋势。     

Spark Plasma Sintered AIN-BN Composites and Its Thermal Conductivity

A series of samples of hexagonal boron nitride-aluminum nitride ceramic composites with different amounts of CaF2 as sintering aid were prepared by spark plasma sintered at 1700-1850 ℃ for 5 min.The addition of CaF2 effectively lowered the sintering temperature and promoted the densification of AlN-BN composites.With the increase of sintering temperature,the density increased,and the contiguity of AIN grains enhanced in AIN-BN composites.Thermal conductivity of AIN-BN composites increased with the increase in CaF2 content and sintering temat 1800 ℃.     

炭黑填充天然橡胶复合材料热导率的研究

实验测得了2种炭黑填充橡胶复合材料的热导率,并与5种理论模型计算出的热导率结果进行了对比。结果发现,炭黑含量对炭黑填充橡胶热导率影响很大。随着炭黑用量的增加,炭黑填充橡胶复合材料的热导率逐步增加;炭黑填充橡胶复合材料的热导率与炭黑的结构性及形态有关;在低填充分数2%~20%范围内,用Maxwell模型预测N539炭黑/天然橡胶及N330炭黑/天然橡胶2种复合材料的热导率,其值与实验结果最为接近。