BN/Al_2O_3/碳纤维填充MVQ导热复合材料的制备

以甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)为基体,片层氮化硼(BN)、球形Al_2O_3、碳纤维为填料,通过共混的方法制备了导热硅橡胶复合材料。利用热重分析仪(TGA),扫描电子显微镜(SEM),电子拉力试验机以及导热系数仪对复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明:复合材料的热导率、热稳定性、力学性能、交联密度随着填料量的增加而增加。填料量达50vol.%时,尤以片层BN对热导率增加的效果突出,热导率从0.168增至1.8W/(m·K);碳纤维对复合材料的力学性能贡献最大,拉伸强度从0.48增加到2.98MPa;片层BN在橡胶基体中以面-面接触的方式均匀分散,更易于形成有效的导热网链。     

氮化硼填充导热绝缘复合材料的研究进展

近来,通过添加导热填料制备高导热绝缘聚合物基复合材料成为学者们研究的热点。文中综述了以氮化硼(BN)为填料的导热塑料、导热橡胶的研究现状。发现对无机填料进行表面处理,可以提高基体与填料间的相容性,减小两者间的热传导阻力;采用多模式的填料以适当的比例混杂填充聚合物基体,可以使填料间接触面积增大,从而有效提高聚合物基体的热导率。文中还简述了填充型导热复合材料的导热机理和典型理论模型,并提出了提高复合材料导热性的关键所在。     

BN/PA66导热复合材料制备与研究

采用熔融挤出法制备了BN/PA66导热复合材料,通过导热性能测试、力学性能测试、耐热性能测试和DSC等方法研究了BN含量对BN/PA66复合材料的导热性能、力学性能、耐热性能和结晶性能等的影响。结果表明:在实验范围内,当BN体积分数达到24.8%时,BN/PA66复合材料导热系数λ为0.751W/(m.K),约为纯PA66的2.2倍。随BN含量增加,BN/PA66复合材料刚性增加,其热形变温度大幅度提高。     

BN表面沉积纳米Sn对BN/环氧树脂复合材料导热绝缘性能的影响

采用液相还原法,制备了BN表面沉积纳米Sn粒子(BN-Sn NPs)杂化材料,用于环氧树脂(EP)的导热绝缘填料。BN-Sn NPs表面纳米Sn的粒径和熔点分别为10~30 nm 和166.5~195.3℃。BN表面沉积纳米Sn后,粉体Zeta电位及压片的导热系数增加,EP滴在压片表面的接触角降低。在BN-Sn NPs/EP复合材料固化过程中,BN-Sn NPs表面纳米Sn熔融烧结,有利于填料相互桥联在一起,降低接触热阻,并改善界面性能,从而提高BN-Sn NPs/EP复合材料的导热系数。当填料体积含量为30vol%时,BN-Sn NPs/EP复合材料的导热系数达1.61 W(m·K)?1,比未改性BN/EP复合材料的导热系数(1.08 W(m·K)?1)提高了近50%。Monte Carlo法模拟表明,BN和BN-Sn NPs在EP基体中的接触热阻(R_c)分别为6.1×106 K·W?1和3.7×106 K·W?1。与未改性BN/EP复合材料相比,BN-Sn NPs/EP复合材料的介质损耗增加,介电强度及体积电阻率降低,但仍具有良好电绝缘性能。      

改性纳米BN/甲基乙烯基硅橡胶导热复合材料的制备

以甲基乙烯基硅橡胶（MVSR）为基体,硅烷偶联剂KH550与聚倍半硅氧烷（POSS）结合改性的纳米BN（POSS-g-nBN）为导热填料,经混炼-热压制备POSS-g-nBN/MVSR导热复合材料。结果表明,POSS-g-nBN/MVSR导热复合材料的导热系数（λ）、介电常数（ε）和介电损耗正切值（tanδ）均随nBN用量增加而增大。相同nBN用量下,表面功能化改性有助于进一步提高nBN/MVSR导热复合材料的λ,降低ε和tanδ。当POSS-g-nBN用量为30vol%时,POSS-g-nBN/MVSR导热复合材料的λ为0.92 W（mK）-1,约为纯MVSR的（λ=0.18 W（mK）-1）5倍,也高于相同nBN用量的nBN/MVSR导热复合材料的λ（0.77 W（mK）-1）。相比未改性nBN,POSS-g-nBN更易在MVSR基体内形成导热通路且和MVSR基体具有相对更低的界面热障。当POSS-g-nBN用量为30vol%时,POSS-g-nBN/MVSR导热复合材料的ε和tanδ分别为3.39和0.0049,略低于相同nBN用量的nBN/MVSR导热复合材料的ε（3.43）和tanδ（0.0057）。      

纳米AlN/EP导热绝缘胶的制备及其性能研究

采用纳米AIN作为导热填料,经硅烷偶联剂KH-570表面改性后与环氧树脂(EP)共混制备了导热绝缘胶.通过红外光谱(FT-IR)、接触角方法对改性后纳米AIN进行分析和表征,结果表明,KH-570成功包覆到了纳米AIN表面,粉体由亲水性变为疏水性;对于纳米AIN/EP导热绝缘胶,随着改性纳米AIN填充量的增加,导热率呈上升趋势;当KH-570用量为3.5%、纳米AIN量为20%时,导热率达到0.632W/(m·K),是纯环氧树脂胶的3倍多;此时体积电阻率为2.6×1013Ω·cm,剪切冲击强度为11.9×1015J/m2.     

BN纤维对石墨烯微片/聚丙烯复合材料导热绝缘性能的影响

采用熔融共混法制备BN纤维-石墨烯微片/聚丙烯（BN纤维-GNP/PP）高导热绝缘复合材料,结合有限元模拟、SEM、XRD、导热导电测试结果,探究了BN纤维含量和长度对BN纤维-GNP/PP复合材料导热绝缘性能的影响。结果表明:BN纤维-GNP/PP复合材料中BN纤维含量和长度的增加可增大GNP分布范围,增大BN纤维与GNP的接触概率;在GNP含量为7wt%、100 μm BN纤维含量为20wt%时BN纤维-GNP/PP复合材料的热导率较PP提高了4.2倍,同时电绝缘性略有提高。模拟结果表明,高含量100 μm BN纤维的加入使BN纤维-GNP/PP复合材料导热网络的构建趋于完整,局部热通量较低的区域减少。片状GNP与纤维状BN二相填料的"协同效应",使GNP和BN纤维分别作为"岛"和"桥"形成了一种特殊的"双网络"结构,BN纤维作为高导热"桥"阻隔了相邻GNP间导电通路的形成,从而提高了BN纤维-GNP/PP复合材料的导热绝缘性能。      

AlN/EP导热绝缘灌封材料的制备及性能研究

以微米级A1N为导热填料,与环氧树脂共混制备了导热绝缘胶,并研究了AIN的含量对AIN／EP复合材料导热系数和介电常数的影响。当AIN的质量分数从0％增加到56％时,AIN／EP复合材料的导热系数从0．188W／（m·K）增大到0．869W／（m·K）,是纯环氧树脂的4倍多;介电常数也从3．56增大到8．51,满足绝缘...     

氧化锌晶须/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备与性能

以环氧树脂(E-44)为聚合物基体,四针状氧化锌晶须(ZnOw)为填充材料,制备了氧化锌晶须/环氧树脂导热绝缘复合材料,研究了ZnOw含量对复合材料的导热性能、电性能的影响,并用扫描电子显微镜对断口形貌进行了观察。结果表明,较少量ZnOw的加入(体积分数<10%),复合材料的导热性能得到有效改善,但仍维持了聚合物材料所具有的电绝缘和低介电常数、低介电损耗的特点。其中当ZnOw体积分数为10%时,ZnOw/EP复合材料的热导率达到0.68W/(m·K),相比纯环氧树脂提高了3倍。     

导热绝缘有机硅复合材料的制备与性能

以氧化锌(Zn O)粒子负载在还原氧化石墨烯(RGO)表面,制备出一种以石墨烯为基体的导热绝缘混合填料粒子(Zn O-RGO)。分别采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、热重分析方法进行测试,结果表明Zn O成功地负载在RGO上。将制得的Zn O-RGO粒子掺入有机硅中,制备复合有机硅橡胶,当Zn O-RGO掺量仅为1%(质量分数)时,复合硅橡胶的体积电阻率为1. 1×1014Ω·cm,热导率为0. 325 W/(m·K),相对于纯硅橡胶基体,热导率提升80. 5%,同时复合有机硅的力学性能也得到提升,拉伸强度提高了143. 7%,断裂伸长率提升了123. 8%,硬度由39提高到50。     

h-BN/SiCw/聚砜导热绝缘复合材料的协同导热效应

以聚砜为基体,具有二维结构的六方片状氮化硼和一维结构的碳化硅晶须二元复配填料为导热填料,使用双辊开炼机在高温熔融共混,模压成型制得导热绝缘复合材料。用扫描电子显微镜、导热分析仪、超高电阻微电流测量仪对复合材料的断面微观形貌、导热性能、电绝缘性能进行了表征。结果表明,不同形状的导热填料均匀分散在聚合物基体中,相互搭接形成导热网络,合适配比的二元复配填料对复合材料热导率的提高具有协同效应。随着二元复配填料用量的增加,复合材料热导率升高,表面电阻率和体积电阻率却有所下降。当h-BN与SiCw质量比为8/2,复配填料质量分数为50%时,h-BN/SiCw/聚砜复合材料的热导率达到2.728 W/(m·K),表面电阻率和体积电阻率为5.21×1013Ω和7.86×1013Ω·cm。     

氧化锌@石墨烯/环氧导热绝缘复合材料的制备及性能研究

以氧化石墨烯(GO)为载体,醋酸锌为锌源,采用溶胶-凝胶法成功制备了氧化锌@石墨烯(ZnO@rGO)复合填料并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)对复合填料的结构及微观形貌进行表征.然后以ZnO@rGO作为导热填料,制备了系列环氧树脂(ZnO@rGO/EP)导热绝缘复合...     

PA基导热绝缘复合材料的制备及性能研究

以PA6为基体,鳞片石墨、碳化硅晶须、Al2O3颗粒三元复配填料为导热填料,经双螺杆挤出机熔融共混,模压成型制得导热绝缘复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)、导热分析仪、超高电阻微电流测试仪和热重分析仪(TGA)对复合材料的微观形貌、导热性能、绝缘性能和热稳定性能进行了表征。结果表明,导热填料均匀分散在聚合物基体中,形成导热网络。随着三元复配填料用量的增加,复合材料热导率升高,表面电阻率和体积电阻率下降,起始分解温度逐渐上升。填料用量为50%(质量分数)时,复合材料的热导率、体积电阻率、起始分解温度分别为1.407W/(m.K)、1.03×1011Ω.cm、344℃。     

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.     

导热绝缘聚合物复合材料的研究进展

高导热性的聚合物复合材料能够有效地将热量传导至器件外部,大大提高电子产品的使用寿命,目前广泛地应用于电子封装、超高压电子器件和发光二极管(LED)等小型集成化电子设备上。本文介绍了导热聚合物复合材料的分类、导热机理、导热模型及常用导热填料,并对其发展前景进行简要分析。     

BN/HDPE导热塑料的热导率

用粉末混合法制备了氮化硼增强高密聚乙烯塑料,研究了材料内部填料分散状态,填料含量,基体粒径和温度对热导率的影响。结果表明,材料中填料粒子围绕在聚乙烯粒子周围,形成了特殊的网状导热通路;增大填料用量和基体粒径,热导率升高;填料体积用量为30%时体系热导率达0.96 W/m.K,是基体热导率的3倍多。用Y.Agari模型分析了基体粒径对形成导热通路的影响。此外,使用氧化铝短纤维和氮化硼混杂填料能获得更高的热导率。     

AlN/EP导热复合材料的工频击穿和介电性能研究

环氧树脂(EP)中加入氮化铝(AlN)制备出导热复合材料,研究了AlN含量对复合材料导热系数、工频击穿场强、相对介电常数、介质损耗角正切值和体积电阻率的影响。结果表明:随AlN含量的增加,复合材料的导热系数增加,复合材料的工频击穿场强和体积电阻率随AlN含量的增加而减小,在10~(-2)~10~7 Hz范围内介电常数和介质损耗角正切值都随AlN含量的增加而变大。     

导热绝缘h-BN/MVQ/EVA复合材料的双逾渗效应

将h-BN加入到MVQ和EVA混合物中制备导热绝缘h-BN/MVQ/EVA复合材料,SEM结果表明h-BN选择性分布在EVA,与杨氏方程理论一致.h-BN/MVQ/EVA复合材料中的双逾渗效应,有助于力学性能和导热性能的提升.h-BN/MVQ/EVA复合材料的热导率与h-BN含量和MVQ/EVA比值有关.当EVA质量分数为30%时,h-BN/MVQ/EVA复合材料热导率的相对值最大.h-BN/MVQ/EVA复合材料的拉伸强度和断裂伸长率与EVA含量有关,随着EVA和h-BN含量的增加,复合材料的介电常数降低.     

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。