PP/AlN复合材料导热机理研究

以氮化铝(AlN)粉末、聚丙烯(PP)为原料,通过共混-模压法制备了PP/AlN导热复合材料,并对其导热性能进行检测。研究发现,该复合材料的导热系数与AlN添加量之间不是线性关系而是呈幂函数关系,与介电逾渗理论基本吻合。根据检测数据并参考介电逾渗理论,提出了导热逾渗模型,并利用该模型和其他导热预测模型对PP/AlN复合材料的导热系数进行了计算。结果表明:复合材料的导热系数随AlN质量分数的增加呈幂函数增加趋势;实际检测结果与导热逾渗模型的预测结果基本相符,使该理论得到了验证。     

聚对苯二甲酰癸二胺导热复合材料性能的研究

通过双螺杆挤出机制备出石墨/聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)和石墨烯/PA10T导热复合材料,研究了石墨和石墨烯对复合材料力学性能和导热性能的影响。研究发现:导热复合材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度随着导热填料含量的增加呈现先增大后减小的变化,而弯曲模量和导热系数随导热填料含量的增加而增加。与石墨相比,添加更少量的石墨烯即可以显著提高复合材料的力学性能和导热性能。     

PP/SiC导热高分子复合材料的制备及性能研究

以聚丙烯(PP)为基体、碳化硅(Si C)为导热填料、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,利用双螺杆挤出机制备了PP/Si C导热复合材料,分别研究了Si C、PP-g-MAH用量以及钛酸酯偶联剂的引入对复合材料导热及力学性能的影响。结果表明:PP/Si C复合材料的导热性能随着Si C或PP-g-MAH含量的增加而提升,但力学性能变化不大;PP-g-MAH及钛酸酯偶联剂的引入均可增强导热填料与基体之间的界面黏结力,二者之间具有明显的协同作用,可使复合材料的热导率以及Si C在基体中的分散效果明显提高。     

高导热绝缘尼龙复合材料的制备和性能

以尼龙6 (PA6)为基体,采用两种不同粒径的氧化铝(Al203)按1∶1混合后,再与高导热填料氮化铝(AlN)复配成导热填料,采用熔融挤出法制备PA6/Al20JAlN导热绝缘复合材料.研究了复配填料含量为60％时,复配填料中AlN含量对复合材料力学性能、导热性能和结晶性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观形貌进行了表征.结果表明,复合材料的热导率随着复配填料中AlN含量的增加而增大.复合材料的拉伸强度和弯曲强度随复配填料中AlN含量的增加先增大再减小,AlN含量占复配填料的50％时,复合材料拉伸强度和弯曲强度分别达到最大值83.09 MPa和137.14MPa.复合材料的结晶度和熔融温度没有显著变化.扫描电镜显示填料与基体的相容性较好.     

玻纤增强PPS/MgO绝缘导热复合材料的研究

通过双螺杆挤出机将聚苯硫醚(PPS)与MgO混合挤出,同时添加玻璃纤维(GF)挤出造粒制备了玻纤增强PPS/MgO绝缘导热复合材料。研究了材料的导热性能与MgO含量的关系。研究发现,材料的热导率随MgO含量的增加而增大;GF替代部分MgO后,导热性能有所降低,但拉伸强度和冲击强度等力学性能得到提高;偶联剂用量在0.5%时可提高PPS/MgO绝缘导热复合材料的热导率。     

超细氮化铝颗粒改性环氧树脂冲击断口分析

采用钛酸酯偶联剂作为氮化铝(AlN)超细粉末的表面改性剂,通过机械搅拌和超声波分散相结合的方法制得AlN粉末填充改性环氧树脂(EP)复合材料。研究表明,EP/AlN复合材料冲击韧性主要与冲击断裂时裂纹形成能和裂纹扩展能的大小以及树脂弹性形变有关。EP/AlN复合材料冲击断口因AlN粉末填充量和断口区域的不同呈小平面台阶、光滑平面和河流状形貌。断口形貌中小平面台阶和河流状分枝越密集,冲击韧性越高。钛酸酯偶联剂含量一定时(6％),当AlN改性粉末填充含量为10％时,冲击韧性最高,达到12．78kJ/m^2。     

氮化硅/碳纤维/环氧树脂复合材料的制备研究

采用高温模压成型法制备氮化硅/碳纤维/环氧树脂导热复合材料(SiN/CF/EP)。研究了34SiN用量和表面改性对SiN/CF/EP复合材料导热性能、导电性能和力学性能的影响。结果表明,复合材料3434的导热性能随SiN质量分数的增加而增大,当SiN质量分数为40%时,导热率为1.02W/mK;而3434SiN/CF/EP复合材料的导电率随SiN质量分数的增加而呈线性降低;力学性能则随SiN质量分数的增加先343434增大后降低。表面改性有助于进一步提高SiN/CF/EP复合材料的导热性能和力学性能。34     

AlN改善Al2O3陶瓷导热性能的研究

本文选用导热系数较高的AlN来改善Al2O3陶瓷的导热性能;并借助SEM和XRD对材料的微观结构和物相进行了分析.结果表明：AlN/Al2O3基复合材料的导热性能随AlN含量的增加呈现先增大后减小的有规律变化,并在AlN的外加量达到7%时具有最佳值;另外,探讨了AlN的加入导致主晶相Al2O3的晶胞参数、晶粒大小、烧结气孔率的变化及它们对材料导热性的影响规律.     

BN填充PA6高导热复合材料的性能研究

采用氮化硼(BN)作为导热填料,通过熔融共混法制备聚酰胺6/氮化硼(PA6/BN)导热复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM),万能试验机等方法研究了经过硅烷偶联剂(KH550)处理的BN对PA6/BN复合材料的导热性和力学性能的影响。实验结果表明:在填充相同含量(10%)的BN情况下,随着硅烷偶联剂添加量的增加,断面越来越粗糙,BN表面被树脂包裹,形成导热通路,且导热系数不断提高形成更长的导热通路,减少热阻,从而提高热导率;当偶联剂含量超过3%时,复合材料的导热系数基本稳定不再增加,导热系数趋于稳定。进一步研究BN的添加量对PA6/BN导热复合材料的力学性能和导热系数的影响,随着BN含量的增加,复合材料的缺口冲击强度逐渐下降;随着BN含量的增加,PA6/BN复合材料的弯曲强度先增加后降低,而弯曲模量不断增加,随着BN添加量达到30%时,导热系数达到0.628 7 W/(m·K),是未添加BN的2.67倍。     

导热绝缘环氧树脂/ZnO复合材料的制备及其性能研究

以双酚F环氧树脂为基体,以ZnO为导热填料,制备了EP导热绝缘复合材料。用硅烷偶联剂KH-570对氧化锌进行了改性,并研究了改性后的ZnO含量对复合材料力学性能、电绝缘性能以及导热性能的影响。实验结果表明:随着填料含量的增加,力学性能出现先降低后增大的现象,并在ZnO含量为15wt%时性能最好;介电性能略有改变但仍然维持了聚合物材料所具有的低介电常数和低介电损耗的特点;复合材料的导热系数呈增加趋势,表明ZnO有效改善了树脂的导热性能。     

偶联剂对PE-RT/Al_2O_3复合材料力学性能和导热性能的影响

以硅烷、铝酸酯、钛酸酯三种不同粉状偶联剂处理后的Al2O3作为导热填料,耐热聚乙烯(PE-RT)为基体树脂,采用熔融共混的方法,通过双螺杆挤出造粒、注塑成型制备了PE-RT/Al2O3导热复合材料。研究了偶联剂种类及用量对PE-RT/Al2O3复合材料力学性能和导热性能的影响。结果表明:当硅烷偶联剂用量为1.5%时,材料的导热性能与力学性能最佳,由硅烷偶联剂处理Al2O3得到复合材料的热导率比未处理的提高了25%;另两种偶联剂用量分别为2%时,复合材料的热导率达到最大值,而其用量为1%时,材料的力学性能最佳;Al2O3与粉状偶联剂在基体中易团聚,导致复合材料的冲击强度下降。     

改性石墨对天然橡胶复合材料导热性能的影响

研究表面活性剂或不同偶联剂对石墨改性效果以及石墨用量对天然橡胶(NR)复合材料物理性能、导热性能及微观结构的影响。结果表明:偶联剂Si69对石墨的改性效果最好,石墨呈现亲油性;与未改性石墨填充NR复合材料相比,偶联剂Si69改性石墨填充NR复合材料中石墨与NR间的界面相容性得到改善,物理性能和导热性能提高;随着偶联剂Si69改性石墨用量的增大,复合材料导热性能提高,物理性能先提高后下降。当改性石墨用量为30份时,复合材料的综合性能较好。     

碳化硅-线性低密度聚乙烯导热复合材料的制备与性能

用粉末共混-模压成型法制备碳化硅/线性低密度聚乙烯(SiC/LLDPE)导热复合材料,探讨了SiC和偶联剂处理对复合材料导热性能和力学性能的影响.结果表明复合材料的导热系数随SiC用量的增加而增加,当SiC的体积分数为30.4%时,复合材料的导热系数为0.8233 W/(m·K),为纯LLDPE的2倍多;拉伸强度则随SiC填充量的增加而显著下降.当SiC填充量为一定值时,表面改性使SiC在LLDPE基体中的分散状态得到改善,拉伸强度和导热性能得到进一步提高,当NDZ-105用量为3%质量分数时,复合材料性能最佳.SiC的加人使LLDPE材料由韧性断裂转变为脆性断裂,SiC的加入影响了LLDPE的熔融温度和结晶度.     

填充型尼龙6导热绝缘复合材料的性能及制备

分别采用Al2O3、AlN、BN和SiC这4种填料填充尼龙6(PA6),利用双螺杆挤出机制备出PA6基导热绝缘复合材料。研究填料种类及含量对复合材料导热性能、电绝缘性能、力学性能及热变形温度的影响。结果表明:分别选用Al2O3、AlN、BN和SiC这4种填料制备的复合材料,填料含量相同时,导热性能无显著差异;填料含量较高时,AlN使复合材料的拉伸强度明显提高;BN能够显著提高复合材料的热变形温度。     

环氧树脂/玻璃布/BN导热复合材料的制备与性能研究

采用高温模压成型法制备环氧树脂(EP)/玻璃布/氮化硼(BN)导热复合材料。探讨了BN用量和偶联剂处理对复合材料力学性能、导热性能和介电性能等影响。结果表明:当w(BN)=15%时,复合材料的冲击强度较高;导热性能随着BN用量的增加而增大;当w(BN)=25%时,改性复合材料的热导率为0.901 2 W/(m.K),此时复合材料仍保持较低的介电常数和介电损耗。当BN用量相同时,偶联剂表面处理可有效改善复合材料的力学性能和导热性能。     

环氧树脂／碳化硅晶须导热复合材料的制备研究

用共混复合-浇注成型法制备环氧树脂／碳化硅晶须（EP／SiCw）导热复合材料,研究了导热填料种类、形状、用量和表面处理对复合材料的导热性能、力学性能和热性能的影响。结果表明,SiCw较SiCp更易改善材料的导热性能,热导率随SiCw用量的增加而增大,当SiCw体积分数为42．1％时,复合材料热导率为0．9611W／（m·K）;力学性能随SiCw用量的增加先增加后降低。表面处理有利于提高复合材料的导热性能和力学性能。SiCw的加入使环氧树脂的耐热性提高、Tg降低。     

磷酸酯偶联剂(FX-1)对PP/POE/Talc复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备了PP/POE/Talc复合材料,研究了偶联剂磷酸酯(FX-1)不同含量对滑石粉表面性能的影响,得出了偶联剂磷酸酯(FX-1)的最佳质量分数为1%;同时,考察了超细滑石粉经偶联剂磷酸酯(FX-1)改性前后与基体PP界面的粘接情况对PP/POE/Talc复合材料力学性能的影响。     

石墨填充聚丙烯导热复合材料

聚丙烯(PP)与石墨通过双螺杆共混挤出制备了导热复合材料。研究表明:复合材料的热导率随石墨含量的增加而增加;在相同石墨含量下,高碳石墨填充聚丙烯比低碳石墨填充聚丙烯的热导率提高了10.9%;采用小粒径的石墨比大粒径石墨将复合材料的热导率提高了19%;钛酸酯偶联剂可以改善石墨与聚丙烯的相容性并提高复合材料的热导率,当偶联剂含量为1份时,热导率提高了12%;同时在鳞片石墨中复合添加膨胀石墨也可以提高复合材料的热导率;导热通路形成会伴随着聚合物熔体流动性能的降低。     

不同粒径氮化硼填充环氧树脂/玻璃纤维绝缘导热复合材料的研究

以聚砜改性环氧树脂为基体,通过高温模压制备了环氧树脂/玻璃纤维/氮化硼复合材料,研究了不同粒径及不同氮化硼导热粒子用量对复合材料导热性能、力学性能和电性能的影响。结果表明,大粒径粒子有利于复合材料力学性能的提高,小粒径有利于导热性能的提高;随着氮化硼用量的增加,复合材料的导热性能升高,力学性能呈现先增后降趋势,当氮化硼用量为10%(质量分数,下同)时,复合材料的冲击强度和弯曲强度均达到最佳,当氮化硼用量为20%时,复合材料仍保持较好的电性能。     

碳化硅晶须/碳化硅颗粒/聚丙烯复合材料的结构优化设计和模型拟合

以聚丙烯(PP)为基体,以单一碳化硅晶须( SiCw)、碳化硅颗粒(SiCp)和混杂SiCw/SiCp为导热填料,共混/模压制备PP基导热复合材料.结果表明:同等用量下,混杂SiCw/SiCp填充PP具有比单一SiCw或SiCp填充PP更佳的导热性能,且随SiCw/SiCp用量的增加而增加;当SiCw/SiCp质量分数为50％时,导热性能最佳,其导热系数为0.856 W/(m· K),为纯PP的5倍多.PP的拉伸强度与冲击强度随SiCw/SiCp用量的增加先增加后降低,当混杂SiCw/SiCp质量分数为10％时,力学性能最佳.相比SiCp而言,SiCw更易在PP中形成导热网链.