碳纳米管/氮化硼导热硅脂的制备及其导热性能研究

以甲基硅油为基础油、无水乙醇为分散剂、BN(氮化硼)或CNTs(多壁碳纳米管)/BN混杂物为导热填料,制备BN导热硅脂和CNTs/BN复合导热硅脂。研究结果表明:当w(BN)=50%和w(CNTs)=2%(相对于BN导热硅脂总质量而言)时,复合导热硅脂的热导率[为0.699 4 W/(m·K)]比BN导热硅脂提高了14.3%,体积电阻率为5.11×1011Ω·cm、接触电阻为88.6μΩ,说明CNTs/BN的协同作用,使复合导热硅脂既具有良好的导热性能,又具有优良的绝缘性能;采用修正的Burggeman非对称模型对复合导热硅脂的上述性能进行预测,所得实测值与理论值基本相符。     

高导热苯乙烯丙烯酸树脂复合材料制备及导热性能

苯乙烯丙烯酸树脂为墨粉主要组分,其导热性能提升可显著提高墨粉导热性能,进而延长打印、复印机使用寿命。通过在苯乙烯丙烯酸树脂中添加碳纳米管、石墨烯高导热单一或复合填料,在苯乙烯丙烯酸树脂构建连通导热网络以提高其导热性能。当苯乙烯丙烯酸树脂中添加0.75wt%多壁碳纳米管时,其导热系数可提高至0.1644 W/(m?K),增幅为31.31%;添加1.0wt%羧基改性多壁碳纳米管时,苯乙烯丙烯酸树脂导热系数可提高至0.1751 W/(m?K),增幅为39.86%;在苯乙烯丙烯酸树脂添加多壁羧基改性碳纳米管和石墨烯混合填料时,苯乙烯丙烯酸树脂导热系数可提升至0.2093 W/(m?K),增幅达到67.17%。表明碳纳米管和石墨烯混合填料可在苯乙烯丙烯酸树脂中形成有效的导热网络,从而显著提高苯乙烯丙烯酸树脂导热性能。     

导热硅脂研究进展

介绍了导热硅脂的导热机制。分别阐述了聚合物和导热填料的选择,同时建立了简易的导热填料填充示意图,并综述了金属氧化物填充、金属氮化物填充以及其他特种导热材料填充等制备导热硅脂的最新研究进展。最后对导热硅脂的发展方向进行了展望。     

导热硅脂研究进展

随着科技的进步和生活水平的提高,散热逐渐成为一个突出的问题。导热硅脂是一种常规的用于散热的热界面材料,本文介绍了导热硅脂的组成和导热机理,综述了利用不同种类导热填料制备的导热硅脂的研究进展。如传统的导热填料氧化铝、氮化铝等以及新型导热填料石墨烯、碳纳米管等,或是采用对导热填料进行表面处理等方式。最后对导热硅脂的发展方向进行了展望。     

流淌型高导热绝缘导热硅脂的制备与性能研究

以二甲基硅油为基础油,通过添加不同粒径和含量的氧化铝(Al_2O_3)、氧化锌(ZnO)、铝粉,研究不同粒径、不同种类填料的复配对导热硅脂的导热率、流动性等性能的影响。结果显示:按质量比甲基硅油:30μm Al_2O_3:10μm Al_2O_3:2μm Al_2O_3:ZnO:Al=1:4. 5:2. 25:0. 75:2. 5:0. 31制备出流淌型高导热绝缘导热硅脂,热导率3. 12 W/(m·k),黏度为57 000 mPa·s,500 V电压下体积电阻率为1. 35×10~(14)Ω·m。     

高导热聚丙烯复合材料导热性能的研究

研究了石墨填充改性聚丙烯复合材料的流动性能、力学性能及其导热性能。实验结果表明，用热导率高、粒径小的石墨对聚丙烯进行填充改性，可以显著提高复合材料的热导率，当石墨质量百分含量为45%时，石墨/PP复合材料的热导率达到1．29W/(m·K)，是纯聚丙烯树脂的6倍多；但流动性能和力学性能有所下降。同时发现热导率理论模型只能在低填充情况下适用。     

导热PA6复合材料导热性能的研究

将氮化硼和氧化铝等助剂混合后,经过平行双螺杆挤出机制备了导热PA6复合材料,研究了将不同粒径的氮化硼和氧化铝复配对尼龙6复合材料导热系数的影响。结果表明:采用不同粒径的氮化硼和氧化铝复配,添加60%的含量可得到导热系数为1.869的导热PA6复合材料。     

Cu/Al纳米流体的制备及导热性能

以柠檬酸钠和β-糊精为稳定剂、以抗坏血酸为还原剂,采用化学还原法制备Cu/Al复合纳米粒子,以水-乙二醇为基液,制备不同质量分数的Cu/Al复合纳米流体。利用XRD、SEM、TEM对Cu/Al复合纳米粒子的相结构和微观形貌进行表征,采用紫外-可见分光光度计和热物性分析仪测试Cu/Al复合粒子纳米流体的稳定性和导热性;研究了不同铜盐前驱体、不同浓度的铜盐对Cu/Al复合纳米相结构和形貌的影响;研究了分散剂种类及纳米粒子添加量对纳米流体稳定性和导热性影响。结果表明,以醋酸铜为前驱体,采用还原法制备的Cu/Al纳米复合粒子具有核壳结构,大小均匀,粒径约为50 nm;以柠檬酸钠为稳定剂,质量百分数为0.1%,0.3%,0.5%复合Cu/Al纳米流体均具有良好的分散稳定性;纳米流体的导热系数随着添加物用量增加而提高,当Cu/Al纳米复合粉体的质量分数为0.5%时,室温下纳米流体的导热系数相对于基液可提高39.6%。     

导热硅脂的研究进展

综述了导热硅脂的组成、导热机理以及传统和新型导热填料的研究进展,展望了导热硅脂研究方向。     

导热硅脂的研究进展

概述了导热硅脂的组成和导热机理,着重介绍了从填料上改善导热硅脂导热性能的主要途径,阐述了导热硅脂的应用情况,并对今后的研究方向进行了展望。     

LED用低热阻硅脂的制备

选用合适粒径的氮化铝和氧化铝为混杂导热填料、使用自制的硅烷低聚物为表面处理剂,以溶液插层法对混杂导热填料进行表面改性;然后与甲基苯基硅油混合制备了LED用低热阻导热硅脂。研究了导热填料的种类、粒径、表面处理剂种类及用量对导热硅脂的热导率和黏度的影响。采用LED灯作为实际测试平台表征了导热硅脂的导热性能。结果表明,当填料总质量分数为90.9%,粒径为5μm的氮化铝与粒径为1μm的氧化铝作混合填料且质量比为2.8∶1时,导热硅脂的热导率和黏度有较好的平衡;使用填料质量0.5%的硅烷低聚物对氮化铝和氧化铝混合填料进行表面处理有较好的处理效果;自制10号硅脂样品的黏度（25℃）为174 Pa·s,热阻为1.94℃/W,热导率为4.31 W/m·K。     

高导热阻燃有机硅灌封胶的制备

以乙烯基硅油、含氢硅油为基础胶料,十六烷基三甲氧基硅烷改性氧化铝为导热填料,二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,制得导热阻燃绝缘有机硅电子灌封胶。研究了改性氧化铝用量对灌封胶黏度、导热性、阻燃性的影响,观察了燃烧残余物的形貌。结果表明,这种改性氧化铝有低吸油值,填充量对灌封胶黏度影响小,所制备的灌封胶具有良好导热性能;而ADP不仅展现出对灌封胶良好的阻燃性,而且还能与改性氧化铝产生协效阻燃性和抑烟作用,同时灌封胶也具有良好的流动性、力学性能和电绝缘性能。当ADP用量50份、改性氧化铝用量600份时,灌封胶的黏度为8 500 mPa·s,硫化后胶条的热导率达2.12 W/m·K,垂直燃烧达到FV-0级,拉伸强度1.72 MPa,拉断伸长率62%,体积电阻率3.9×1012Ω·cm。     

高导热室温硫化硅橡胶和硅脂

研究了Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ两类导热填料以及填料的粒径分布对室温硫化硅橡胶和硅脂的导热性能和粘度的影响：发现当粒径分布适当时,可得到导热系数高、粘度低的室温硫化导热硅橡胶及导热硅脂。     

导热绝缘防沉降RTV硅橡胶的制备与性能

以α,ω-甲氧基封端聚二甲基硅氧烷为基体,三氧化二铝（Al2O3）为导热填料,氧化锌（ZnO）、纳米二氧化钛（TiO2）、纳米二氧化硅（SiO2）和纳米Al2O3为防沉降添加剂,制备单组分导热绝缘防沉降室温硫化硅橡胶,研究其防沉降、导热和绝缘性能。结果表明,当ZnO、纳米TiO2、纳米SiO2和纳米Al2O3单一添加且用量分别为8,0.8,0.8和0.5份,且Al2O3和防沉降添加剂总用量为75份时,硅橡胶的防沉降性能优良,热导率增大,且物理性能和绝缘性能变化很小。     

脱醇型室温硫化导热硅橡胶的研究

采用氧化锌(ZnO)为导热填料,研究了填料对脱醇型室温硫化(RTV)硅橡胶力学性能、导热性能的影响.结果表明,在满足加工性能的前提下,随着填料用量的增加,硫化后硅橡胶的拉伸强度显著提高,由ZnO填充量10份时的0.55MPa增大至2.53MPa,而断裂伸长率下降,由309%下降至209%,100%定伸应力、硬度、撕裂强度均随填料填充量的增加而增加.随着导热填料ZnO用量的增加,RTV硅橡胶的热导率逐渐升高,当用量70份时,热导率达2.142W/m*K;随着温度的升高,填充70份ZnO的硅橡胶的热导率呈现出逐渐升高的趋势,在30℃时为2.29W/m*K,而在150℃时,热导率升高至5.9W/m*K.     

金属氧化物对硅橡胶和氟硅橡胶耐热性的影响

着重研究了金属氧化物对甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、三氟丙基甲基乙烯基硅橡胶耐热性的影响。结果表明,Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＯ３／ＳｎＯ２、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２等可以显著提高硅橡胶的耐热性;光电子能谱分析结果说明,ＳｎＯ２、ＣｅＯ２在热空气老化过程中从高价态被还原到低价态,发生了多个（或单个）电子转移的氧化还原反应,从而阻止了硅橡胶的热氧化自由基链增长,提高了硅橡胶的耐热空气老化性能。     

氧化铝和碳化硅填充硅橡胶的导热性能研究

研究氧化铝和碳化硅填充硅橡胶的导热性能。结果表明:采用不同粒径碳化硅填充硅橡胶时,随着碳化硅用量的增大,硅橡胶的热导率逐渐增大;在相同填料用量下,粒径小的碳化硅填充硅橡胶热导率高于粒径大的碳化硅填充胶;氧化铝/碳化硅并用填充硅橡胶的导热性能优于单用氧化铝填充胶;当氧化铝/碳化硅质量比为8:2、填充量为600份时,硅橡胶的导热性能最佳。     

加成型导热电子灌封硅橡胶的研究

以α,ω-二乙烯基聚二甲基硅氧烷为基胶,配合石英粉、氧化铝、含氢硅油、Pt催化剂等,制成加成型导热电子灌封硅橡胶.研究了导热填料及其用量对加成型导热电子灌封硅橡胶性能的影响.结果表明,石英粉与氧化铝填料都可以提高液体硅橡胶的导热性能,但是随着填料的粒径增大,硅橡胶的机械性能逐渐下降;对比两种导热填料,石英粉体系液体硅橡...     

表面处理剂对Al2O3填充硅橡胶导热性能的影响

以Al2O3为导热填料,制备了热硫化导热硅橡胶.考察了5种表面处理剂六甲基二硅氮烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯对Al2O3填充硅橡胶性能的影响.结果发现,这5种表面处理剂均能提高硅橡胶的热导率及拉伸强度;其中A-172的效果最好,添加A-172后样品的热导率(0.616 W/m·K)比未加表面处理剂时(0.546 W/m·K)提高了12.7%.A-172的较佳用量为Al2O3质量的2%.表面处理剂对硅橡胶导热性能的影响应该是"桥联"和"包覆"共同作用的结果.