透明LED石墨烯/苯基硅橡胶复合封装材料

采用化学接枝技术,利用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、水合肼改性氧化石墨烯（GO）制备功能型石墨烯（FG）。将FG与苯基硅橡胶混合,采用氢化硅烷化法,在铂催化剂作用下制备了一种发光二极管（LED）封装用FG/苯基硅橡胶复合材料,考察了改性后FG结构、表面官能团变化以及其用量对FG/苯基硅橡胶复合材料力学性能及光学性能的影响,并分析了FG/苯基硅橡胶复合材料的微观相态及其热稳定性。结果表明:经KH-550改性后的FG表面附有特殊官能团,能提高其在苯基硅橡胶中的分散性。当苯基硅橡胶中引入0.010 0wt% FG时,FG/苯基硅橡胶复合封装材料的透光率仍可达到85%以上,耐紫外老化性能和力学性有明显提高。FG/苯基硅橡胶复合材料的热分解温度为690 ℃、GO/苯基硅橡胶复合材料的热分解温度为623 ℃,而纯苯基硅橡胶的热分解温度为491 ℃,且FG/苯基硅橡胶复合材料的放热量始终比纯苯基硅橡胶略低。苯基硅橡胶中引入0.010 0wt% 改性的FG,材料热分解温度提高了200 ℃,放热量有所减少,能更好满足功能型LED复合封装材料热稳定性能要求。      

大功率LED封装材料的研究进展

环氧树脂封装材料由于存在诸多不足,长期以来仅限于小功率LED的封装,而大功率LED的封装只能依赖国外进口的有机硅封装材料.通过高折射率无机氧化物的改性作用而制备的纳米改性有机硅封装材料是近年发展的一类新型大功率LED封装材料,但其粒子的分散性、与基体的相容性以及封装后的稳定性等仍然是国内众多研究人员需要继续研究和探讨的关键问题.     

便于真空脱泡的高折光率LED封装用硅橡胶的研制

在加成型LED封装材料硫化过程中,需要经真空脱泡.在用甲基苯基环硅氧烷(DMenPh)与四甲基环四硅氧烷DH4开环共聚合,乙烯基双封头作封端剂,制备乙烯基硅油过程中,向原料中添加适量三氟丙基环三硅氧烷,实现了向聚合物分子链中引入三氟丙基硅氧链节,降低了聚合物的表面张力,达到便于真空脱泡的目的.     

LED有机硅封装材料的研究进展

有机硅封装材料具有较好的绝缘性能、耐候性能、耐紫外线性能及较高的透光率和折射率等,其固化时应力较小,不易发生黄变,可有效延长LED的使用寿命,是较为理想的LED封装材料。综述了有机硅改性环氧树脂类封装材料和有机硅类封装材料的研究进展,并展望了其未来的研究方向。     

LED封装用液体交联剂的制备与表征

报道了一种功率型发光二极管(LED)封装用液体高分子交联剂的制备方法。将甲基氢环硅氧烷与八甲基环四硅氧烷、甲基苯基混合环体等环硅氧烷,在甲苯溶剂中,40℃~80℃,用阳离子交换树脂催化其开环共聚,并以适量四甲基二氢硅氧烷封端。产物为澄清透明的甲基苯基含氢硅油,其苯基含量(Ph/Si,molar ratio)为0.30~0.60,活泼氢(Si-H)含量为0~0.5%,折光指数为1.39~1.51(25℃),动力黏度为100 mPa.s~550 mPa.s(25℃)。     

可用于LED封装的有机硅树脂的制备与表征

以有机硅环四硅氧烷单体和封端剂为原料,通过开环聚合的方法合成了含乙烯基和含氢的硅油。改变原料的投料比,可得到具有不同分子结构的硅油。以正硅酸乙酯和含乙烯基封端剂为原料,改变原料的摩尔比,得到具有不同分子量的MQ硅树脂。采用红外和核磁的方法对不同硅油和硅树脂的化学结构进行表征,并用黏度计和凝胶渗透色谱对样品的黏度和分子量进行测试。将不同组分的硅油和硅树脂混合,通过硅氢加成反应而固化,得到的硅树脂在400nm以上具有较好的透光率(>90%),可用于大功率LED的封装。     

战略材料会议强调PV、LED和封装材料

2008年2月底举行的战略材料会议（SMC）显示：新电子材料如光伏（PV）高效发光和先进的三维及宽线剖面（WLP）封装材料有着极好的市场前景。     

功能型LED苯基硅橡胶封装材料的研制及其性能

有机硅是继环氧树脂后成为另一种新型环保封装材料,其中加成型液体硅橡胶(LSR)是硅橡胶中档次较高的一类品种。采用氢化硅烷化法,选用苯基乙烯基硅树脂和苯基含氢硅树脂为主要聚合物,按一定比例在铂系催化剂作用下高温固化合成了一种功能型LED封装用双组分有机硅封装材料。通过研究各组分对其力学性能的影响,当n(Si—H)/n(Si—Vi)=1.3、w(增粘剂)=1%~2wt%及w(铂催化剂)=0.15wt%时,该苯基硅橡胶料的综合力学性能达到最佳。最佳工艺条件下制备的硅橡胶在大于400nm波长时,硅硅橡胶的透光率保持在94%以上。而且硅橡胶热失重5%的温度为456℃,热失重25%为700℃,热稳定性远远高于其他封装材料。     

四苯基苯基甲基乙烯基硅橡胶的合成及性能研究

以羟基封端多乙烯基硅油,四苯基环戊二烯酮,α-氯萘为原料,通过Diels-Alder反应制得了一种具有稠环结构的四苯基苯基多乙烯基硅油。并对四苯基苯基多乙烯基硅油进行了表征;并分别以四苯基苯基多乙烯基硅油、含氢硅油,乙烯基硅油为原料,通过硅氢加成反应室温硫化制备了四苯基苯基甲基乙烯基硅橡胶,并对四苯基苯基甲基乙烯基硅橡胶的热性能、拉伸强度、剪切强度的性能进行了测试。结果表明:在四苯基苯基多乙烯基硅油添加量为4%(wt,质量分数)条件下,四苯基苯基甲基乙烯基硅橡胶初始分解温度为449.06℃,拉伸强度为1.42MPa,剪切强度为0.84MPa,热稳定性能和力学性能得到提高。     

封装有机硅材料在LED电子器件中的应用进展

主要从有机硅改性环氧树脂材料、有机硅树脂封装材料和改性有机硅封装材料三个方面综述了近几年有机硅材料在LED封装中的应用及其进展.对LED电子器件的高透光率、高折光率、高导热率、耐黄变等方面与有机硅材料化学结构进行对比分析,总结其优缺点,提出有机硅材料在LED封装应用中出现了折射率低、粘度低等问题,解决这些问题可能是今后这一课题的研究重点.     

纳米功能化石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料的制备与表征

用KH-550对氧化石墨进行改性, 再对其进行还原, 获得功能化石墨烯(FG), 未经干燥的FG经超声处理后可以稳定分散在质量比9∶1的丙酮/水混合液中; 在高速搅拌和超声分散条件下, 将FG分散液分散到室温硫化(RTV)硅橡胶中, 固化后得到纳米FG(nano-FG)/RTV硅橡胶复合材料。采用FTIR、TEM、SEM、XRD和DSC分析了FG及复合材料的结构和形貌。结果表明: KH-550连接到石墨烯片层表面上, 使其片层起皱、折叠, 部分发生了剥离, 层间距增大到3.46 ; FG经过超声处理后剥离成透明至半透明的片层; nano-FG/RTV硅橡胶复合材料的断面结构为褶皱结构, 不同于纯硅橡胶, 也未出现微观相分离; 与硅橡胶相比, 复合材料的T_g、T_m和结晶度均有所提高。复合材料的力学性能测试结果表明, nano-FG对RTV硅橡胶具有明显的补强效果, 当nano-FG质量分数为0.5 %时, nano-FG/RTV硅橡胶复合材料的拉伸强度比纯RTV硅橡胶提高了一倍多, 达到了0.43 MPa; 断裂伸长率也提高了52%, 达到了265%。      

改性纳米SiO2/硅橡胶复合材料的制备及性能

为提高纳米SiO₂在硅橡胶（SR）基体中的分散性及两相间的界面结合力,设计以羟基硅油（HSO）和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）为纳米SiO₂的表面封端改性剂,并将改性SiO₂与双组份加成型液体SR复合得到改性纳米SiO₂/SR复合材料。通过一系列表征手段对改性纳米SiO₂的形貌结构及其在乙醇中的分散性等进行分析,研究了改性纳米SiO₂对纳米SiO₂/SR复合材料的断面形貌、力学性能及热稳定性的影响。结果表明:KH570成功接枝到纳米SiO₂表面并与SR基体间形成化学键。当HSO协同KH570改性纳米SiO₂时,可有效改善纳米SiO₂在SR基体中的分散性能及纳米SiO₂与SR两相间的界面结合性能,并显著提高纳米SiO₂/SR复合材料的力学性能和热稳定性。将SiO₂∶HSO∶KH570以质量比为2.0∶0.2∶0.6处理的改性纳米SiO₂粒子,得到的改性纳米SiO₂/SR复合材料起始热分解温度提高了230℃。当SiO₂∶HSO∶KH570质量比为2.0∶0.2∶0.45时,改性纳米SiO₂/SR复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了约1倍。      

氧化石墨烯核-壳杂化粒子/硅橡胶介电弹性体复合材料的制备与性能

采用阳离子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)改性SiO₂, 再通过静电自组装制备了SiO₂-PDDA-氧化石墨烯(GO)核-壳杂化粒子。采用溶液共混法将SiO₂-PDDA-GO引入到高温硫化硅橡胶(SR)中, 制备了SiO₂-PDDA-GO/SR介电弹性体复合材料。结果表明:该方法能实现GO在SiO₂表面大面积的包覆, 解决了GO容易自聚集的问题, 且PDDA具有还原GO的作用, 无需再对GO核-壳杂化粒子/SR复合材料进行原位热还原, 简化了实验方案, 节能环保。SiO₂-PDDA-GO填充量为60wt% 时, 在100 Hz频率下, SiO₂-PDDA-GO/SR介电弹性体复合材料的介电常数为21.53, 是SR的11.6倍, 介电损耗保持较低值, 同时, 复合材料的模量保持在较低水平。在电场强度为2.48 kV/mm时, 60wt%的SiO₂-PDDA-GO/SR介电弹性体复合材料横向电致形变在同一电场强度下与SR相比增加了15倍。      

磁性纳米CeO2/Fe3O4非均相Fenton反应催化降解氧氟沙星

为了提高Fe₃O₄的催化活性, 制备了磁性CeO₂/Fe₃O₄复合纳米粒子, 构成非均相Fenton反应体系, 催化降解水环境中的氧氟沙星抗生素。研究了CeO₂含量、H₂O₂浓度、pH等因素对CeO₂/Fe₃O₄非均相催化活性的影响, 并通过溶出铁离子测定、动力学拟合等方式对反应机理进行探究。结果表明, CeO₂/Fe₃O₄较Fe₃O₄具有更强的催化活性, 氧氟沙星的降解率随CeO₂含量、H₂O₂浓度和溶液酸度的增加而提高, 当H₂O₂浓度为100 mmol/L 以及pH为3时, CeO₂/Fe₃O₄(摩尔比=0.780)-H₂O₂体系催化降解氧氟沙星的效果最佳。CeO₂/Fe₃O₄体系催化降解氧氟沙星反应遵循一级反应动力学方程, 反应机理主要为催化剂表面的催化反应, 同时CeO₂产生氧空位的电子转移对Fe₃O₄的催化反应起到协同强化的作用。     

纳米TiO2/液体硅橡胶直流电缆附件绝缘复合材料的介电性能

高压直流电缆附件在电力系统运行中,由于复合绝缘电导率不匹配极易导致电场畸变引发绝缘故障。针对这一问题,采用直接共混法制备了不同掺杂浓度的纳米TiO₂/液体硅橡胶（LSR）复合材料,并对其微观形貌和介电性能进行了测试研究。结果表明:纳米TiO₂粒子在LSR基体中分散较均匀,随着TiO₂掺杂含量的增加,纳米TiO₂/LSR复合材料试样的相对介电常数和介质损耗因数增大。当纳米TiO₂粒子添加量为4wt%时,纳米TiO₂/LSR复合材料的电导率与电缆主绝缘交联聚乙烯（XLPE）的电导率近似相等,且随着电场强度的增大,两者的电导率变化趋势也基本一致。电声脉冲法（PEA）测量结果表明,添加4wt% TiO₂的纳米TiO₂/LSR复合材料内积聚的空间电荷最少。纳米TiO₂粒子的掺杂,提高了TiO₂/LSR复合材料电缆附件绝缘电导率对电场强度的响应依赖特性,使其能与XLPE绝缘电导率较好地匹配,同时一定程度地抑制了空间电荷的积累,有助于直流电缆附件内复合绝缘电场的均匀分布。      

Facile one-step synthesis of Cu2O@Cu sub-microspheres composites as anode materials for lithium ion batteries

Cu_2O@Cu sub-microspheres composites with a narrow particle size distribution from 300 to 500 nm was successfully fabricated by one-step synthesis through the direct thermal decomposition of copper nitrate(Cu(NO_3)_2) in octadecylamine(ODA) solvent. As anode materials for lithium ion batteries, the Cu_2 O@Cu composites obviously possess high specific capacity, excellent cyclic stability and rate capability. The coulombic efficiency is about 84% in the 1 st cycle and increases significantly up to 97.8% during successive cycles at various current densities. Even under a high current density of 500 m A g~(-1), the discharge capacity of Cu_2 O@Cu composites remains up to 200 m Ah g~(-1). The excellent electrochemical properties are ascribed to the synergistic effect between high electronic conductivity and volume-buffering capacity of metallic copper composited with Cu_2 O.     

Electrochemical characterizations of surface modified LiMn2O4 cathode materials for high temperature lithium battery applications

LiMn₂O₄ spinel cathode materials were coated with 2.0 wt.% of La₂O₃ by polymeric process followed by calcinations at 400 °C and 800 °C for 6 h in air. The surface coated LiMn₂O₄ cathode materials were physically characterized using X-ray diffraction, Scanning electron microscopy, Transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. La₂O₃-coated LiMn₂O₄ coating did not affect the crystal structure and space group Fd3m of the cathode materials compared to the uncoated LiMn₂O₄. The surface morphology and particle agglomeration were investigated and compact coating layer on the surface of the core materials. La₂O₃ was completely coated over the surface of the LiMn₂O₄ core cathode materials. The galvanostatic charge and discharge of the La₂O₃-coated LiMn₂O₄ cathode materials were carried out at 0.1 mA/g in the range of 3.0 and 4.5 V at 30 °C and 60 °C. Based on the results, La₂O_3-coated spinel LiMn₂O₄ cathode at 800 °C has improved the structural stability, high reversible capacity and excellent electrochemical performances of the rechargeable lithium batteries.     

混合氨-碱沉淀剂制备Ni(OH)_2/还原氧化石墨烯复合材料及其电化学性能

利用简单易行的化学沉淀-回流法制备了Ni(OH)_2/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料,研究了不同混合氨-碱沉淀剂对复合材料电化学性能的影响。采用XRD、拉曼光谱(Raman)和SEM表征Ni(OH)_2/RGO复合材料的微观结构和形貌。当以NH_3·H_2O-NaOH作为沉淀剂时,Ni(OH)_2/RGO复合材料中β-Ni(OH)_2纳米片均匀分散在石墨烯片层之间,形成相互插层结构。利用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)和电化学交流阻抗(EIS)测试了复合电极材料的电化学性能。研究结果表明:放电倍率为0.2C时,Ni(OH)_2/RGO复合电极材料的放电比容量达到344.8mAh/g,比β-Ni(OH)2的放电比容量高出约29%;5C时放电比容量为274.5mAh/g,经过50个循环,容量保持率为98.8%,呈现出良好的倍率性能和循环性能。     

Polymer/carbon based composites as electromagnetic interference (EMI) shielding materials

The extensive development of electronic systems and telecommunications has lead to major concerns regarding electromagnetic pollution. Motivated by environmental questions and by a wide variety of applications, the quest for materials with high efficiency to mitigate electromagnetic interferences (EMI) pollution has become a mainstream field of research. This paper reviews the state-of-the-art research in the design and characterization of polymer/carbon based composites as EMI shielding materials. After a brief introduction, in Section 1, the electromagnetic theory will be briefly discussed in Section 2 setting the foundations of the strategies to be employed to design efficient EMI shielding materials. These materials will be classified in the next section by the type of carbon fillers, involving carbon black, carbon fiber, carbon nanotubes and graphene. The importance of the dispersion method into the polymer matrix (melt-blending, solution processing, etc.) on the final material properties will be discussed. The combination of carbon fillers with other constituents such as metallic nanoparticles or conductive polymers will be the topic of Section 4. The final section will address advanced complex architectures that are currently studied to improve the performances of EMI materials and, in some cases, to impart additional properties such as thermal management and mechanical resistance. In all these studies, we will discuss the efficiency of the composites/devices to absorb and/or reflect the EMI radiation.