环氧/碳化硅复合材料的制备和导热性能研究

碳化硅纳米线(SiCNWs)具有导热系数高、热稳定性好、力学性能及耐腐蚀性优异等优点,是提高环氧树脂复合材料导热性能的理想填料。通过对SiCNWs高温氧化使纳米线表面形成二氧化硅(SiO_2)的壳层得到核壳结构的碳化硅纳米线(SiC@SiO_2NWs),对比研究了SiCNWs和SiC@SiO_2NWs对环氧(Epoxy)复合材料热性能的影响。结果表明:Epoxy/SiC@SiO_2NWs复合材料的导热系数达到0.391W/(m·K),相比纯环氧提高了79.4%,同时提高了其热稳定性。     

氧化铝微米片/环氧树脂复合材料导热性能的研究

以二维Al_2O_3微米片为填料,采用涂布技术制备了高导热的Al_2O_3微米片/环氧树脂复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、导热仪等研究了复合材料的结构与导热性能之间的关系。结果表明:复合材料的导热系数随着Al_2O_3微米片含量的增加而增大;当Al_2O_3微米片添加量为50%时,复合材料的导热系数达到1.08 W/(m·K),而无规则Al_2O_3填充的复合材料导热系数只有0.61 W/(m·K)。复合材料的介电常数随着Al_2O_3微米片含量的增加略微有所增大,力学性能略微低于无规则Al_2O_3填充的复合材料。     

环氧/纳米铝片复合材料的介电与导热性能研究

以环氧树脂为基体、纳米铝片为填料,通过自转-公转混合技术制备了环氧/纳米铝片复合材料。采用扫描电子显微镜、宽频介电谱仪和导热仪分别研究了复合材料的微观结构、介电性能以及导热系数。结果表明:纳米铝片在复合材料的面内方向具有一定取向;复合材料的介电常数和导热系数相对于纯环氧树脂均获得了大幅提高。当纳米铝片的体积分数为50%时,复合材料的介电常数和导热系数相对于纯环氧树脂分别提高了约36倍和15倍。     

环氧树脂复合材料的制备及其导热性能研究

分别采用氮化硼(BN)、多巴胺改性BN(BN@PDA)、氮化硼与碳纳米管(CNTs)复配作为导热填料填充环氧树脂,制备了一系列导热复合材料。研究了填料种类、含量对复合材料导热性能、介电性能等的影响。结果表明:经多巴胺改性的BN微粒能均匀分散在环氧树脂体系中,当BN@PDA的质量分数为50%时,BN@PDA/EP复合材料的热导率达到1.232 W/(m·K),较纯环氧树脂的热导率提高了250%。在相同的BN@PDA含量下,采用BN@PDA/CNTs复配填料时可以制备得到高导热高介电的复合材料,热导率提高至2.147 W/(m·K),同时1 kHz下的介电常数提高至51.881,介质损耗因数仅为0.043。     

微纳多级氧化铝/环氧复合材料的性能研究

单一类型的氧化铝填料在复合材料中通常会出现界面粘合性差或者分散性差的问题,影响材料的导热性能。为了克服这些问题,制备了一种具有微纳多级氧化铝包覆结构的杂化填料(micro@nano-Al_2O_3)。首先通过带有氨基和环氧基封端的硅烷偶联剂对两种尺寸的氧化铝(micro-Al_2O_3和nano-Al_2O_3)进行表面改性,然后通过化学交联实现包覆效果,并与环氧树脂混合制备了环氧复合材料。结果表明:对于填料体积分数为70%的环氧复合材料,当nano-Al_2O_3与micro-Al_2O_3的体积比为1∶5时,填充micro@nano-Al_2O_3的复合材料导热系数达到最高值2.20 W/(m·K),比仅填充纯micro-Al_2O_3和纯nano-Al_2O_3的复合材料分别提升了18.6%和23.0%,比填充相同含量未改性氧化铝(micronano-Al_2O_3)的复合材料提升了12.3%。此外,该复合材料还保持了良好的介电性能和热稳定性。     

无规氧化铝/环氧复合材料导热绝缘性能的研究

环氧树脂作为电子器件、电机绝缘封装的主要材料,迫切需要提高其导热性能,以满足更苛刻的使用需求。通过采用无规形貌氧化铝(i-Al₂O₃)填充共混改性环氧树脂,研究不同体积分数i-Al₂O₃对环氧树脂导热系数及其他性能的影响。结果表明：随着i-Al₂O₃体积分数的增加,环氧共混物的黏度逐渐增加,拉伸强度先上升后下降,热稳定性逐渐提高,导热性能逐渐增强。当i-Al₂O₃的体积分数为45%时,环氧复合材料的综合性能良好,其导热系数达到了1.44 W/(m·K),较纯环氧树脂的0.21 W/(m·K)提高了585.7%,并且体积电阻率保持在1014Ω·cm。     

BNNSs/液晶环氧纤维复合薄膜的导热性能

液晶环氧树脂导热性能较差,耐热性不够高,使得电力、电子器件运行过程中散热困难,温度升高导致环氧树脂绝缘发生劣化,大大影响了电力、电子器件的使用可靠性和寿命。该文开发了制备高取向度液晶环氧纤维薄膜的静电纺丝方法和工艺,结合真空抽滤方法向纤维薄膜中填充纳米氮化硼(nano boron nitride,BNNSs),进一步制备了填充取向型纳米氮化硼/液晶环氧纤维复合导热薄膜,研究了液晶环氧纤维直径和BNNSs填充浓度对BNNSs/液晶环氧树脂导热复合薄膜的导热性能和交流击穿强度的影响规律。结果表明:液晶环氧树脂纤维薄膜的面内热导率随着纤维直径的减小而增大,当纤维直径减小至280 nm时,热导率为0.699 W/(m·K);当填充BNNSs导热填料后,BNNSs/液晶环氧树脂导热复合薄膜的面内热导率随填料浓度增大而急剧上升,在填充量为15%时可以达到5.88 W/(m·K),比280 nm直径的纯薄膜提高了779%。同时发现,液晶环氧树脂纤维薄膜在直径较细的情况下交流击穿强度较高,280 nm纤维薄膜的击穿强度为26.55 kV/mm,BNNSs导热填料的添加可以减小薄膜复合材料的热击穿,填充...     

氮化硼纳米片/氢氧化镁/聚乙烯复合材料导热性能研究

以低密度聚乙烯(LDPE)为基体材料,选用氮化硼纳米片(BNNs)作为第一掺杂填料,选取氢氧化镁(Mg(OH)₂)作为第二填料,基于熔融共混法制备多填料结构绝缘复合材料,研究了常温常压下两种填料掺杂量对不同厚度的复合材料热导率的影响。结果表明：在多填料复合体系中,Mg(OH)₂会改变BNNs在基体中的取向度、连接度从而影响复合材料的热导率。3种试样厚度下高填量的Mg(OH)₂均会增强复合材料的轴向热导率。薄厚度下Mg(OH)₂的掺入不利于复合材料径向热导率的提升。较厚厚度下,适量的Mg(OH)₂能够增强复合材料的径向导热性能,当BNNs的质量分数为20%,Mg(OH)₂的质量分数为40%时,复合材料的热导率最高可达纯LDPE热导率的12倍。     

碳纳米管/氧化锌晶须改性聚乙烯醇缩丁醛复合材料导热性能研究

采用溶液共混法制备了以碳纳米管(MWCNTs)、氧化锌晶须(T-ZnOw)为填充材料,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基体材料的MWCNTs/T-ZnOw/PVB复合材料,并利用瞬态电热技术(TET)测量了材料的热扩散系数.研究了填料不同质量分数、加热处理时间和温度、紫外线加速老化对复合材料导热性能的影响.结果表明:在填料总质量分数不变的情况下,复合材料的导热系数随着MWCNTs含量的增加先增大后减小.复合材料热处理时间为1 h时,随着热处理温度从80℃上升到140℃,复合材料的导热系数先减小后增大.当复合材料热处理温度为140℃时,加热1 h后导热系数增大,但随着加热时间的延长,导热系数减小.对复合材料进行紫外光照射加速老化,随着光照时间的增加,材料的导热系数呈减小趋势.     

填充型环氧树脂基导热绝缘复合材料研究进展

简要介绍填充型环氧树脂基绝缘材料的导热机理,重点从填料种类、物料配比以及新技术新方法的角度概述了近几年填充型环氧树脂基导热绝缘复合材料的研究进展,简述了填料表面处理对其导热性能的影响。并对填充型环氧树脂基导热绝缘复合材料新的发展方向进行了展望。     

环氧液晶接枝氧化铝/环氧树脂复合材料的制备与热性能

将支化环氧液晶接枝到氧化铝纳米颗粒表面,再将其加入到环氧树脂中制备成复合材料,并对环氧液晶接枝氧化铝/环氧树脂复合材料的热性能进行研究。结果表明:加入环氧液晶接枝氧化铝纳米颗粒后,环氧树脂复合材料的导热系数从纯环氧树脂的0.16 W/(m·K)提高到BLCE-g-Al2O3含量为30%时的0.238 W/(m·K),增加了48.75%;复合材料的初始储能模量比纯环氧树脂的初始储能模量提高了181 MPa,玻璃化转变温度提高了24℃。随着Al2O3填充量的增加,复合材料的热膨胀系数逐渐减小。     

填充型树脂基导热绝缘复合材料的研究及应用进展

综述了填充型树脂基导热绝缘复合材料的研究现状,介绍了该材料的制备方法及其在电机及封装等领域的应用情况,总结了影响填充型树脂基导热绝缘复合材料导热性能的主要因素,并展望了高导热绝缘复合材料的发展方向。     

基于扫描热显微技术的氮化硼/低密度聚乙烯复合材料界面导热性能研究

导热高分子复合材料基体和填料形成的界面会影响复合材料整体的导热性能.然而受到传统测试技术的限制,很难从微观角度更深入地研究界面导热机理.本文利用扫描热显微镜(SThM)研究了氮化硼(BN)/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料的界面导热机制,对BN/LDPE复合材料的界面热学性质进行了定量分析,并通过有限元仿真模拟了SThM的测试过程,揭示了无机-有机界面处的界面热传导过程.结果表明:随着BN颗粒含量的增加,复合材料的热导率也随之提高.当BN的质量分数达到20％时,复合材料的热导率提高了约22％.采用SThM得到了微纳尺度样品形貌和反映热学性质的电压分布图像,发现BN/LDPE复合材料的热导界面宽度为150～200 nm.在两个BN颗粒相互接触的地方,显示高导热区间增大,热导界面宽度变化较小.通过测试标样获得了热导率与输出电压平方的拟合关系曲线,并计算得到BN/LDPE复合材料的界面热导率为0.33～39.81 W/(m·K).仿真结果表明探针针尖能够区分填料、界面以及基体,复合材料的导热性能随着界面宽度和热导率的增大而提高.     

Al（OH）3填充EPDM基复合材料动态力学性能的研究

本文用动态力学分析仪（ＤＭＡ）研究了Ａｌ（ＯＨ）３填充ＥＰＤＭ基复合的动态力学性能。研究结果表明,Ａｌ（ＯＨ）３的体积分数和粒径对ＥＰＤＭ的玻璃转变过程和复合材料动态力学性能的影响很大,复合材料在玻璃态时的动态模量随Ａｌ（ＯＨ）体积分数的增加而增大,力学损耗随Ａｌ（ＯＨ）３体积分数的增加而减小。     

功能填料高填充聚合物基复合材料绝缘性能研究进展

综述了功能填料高填充聚合物基复合材料(HFPCs)在埋入式器件、高能存储、导热、封装等方面的应用情况,探讨了不同因素对HFPCs介电强度的影响及其研究进展,并对该材料的应用前景进行了展望。     

环氧浇注用氧化铝填料表面处理工艺研究

通过比较酸洗、碱处理中和、高温煅烧处理等表面处理工艺对磨料工业电弧炉法熔炼制备电熔刚玉型氧化铝填料的影响,分析了不同表面处理方法对氧化铝填料粉体水洗电导率、p H值等性能的影响及对其环氧浇注料流变性能、固化物力学性能的影响。结果表明:酸洗后通过碱处理或煅烧处理均能有效调节环氧浇注的可使用时间及改善环氧浇注固化物的力学性能。     

超临界水冷堆水棒导热性能研究

在热谱超临界水冷堆设计中,工质在堆芯内剧烈的密度变化使堆芯轴向方向慢化不均匀,需要引入水棒结构减小这种影响。为描述超临界水冷堆堆芯热工水力现象和中子慢化性能,更好地实现超临界水冷堆的设计,需要研究水棒导热性能的影响。针对特定的超临界水冷堆组件,选取不同水棒中间材料的热导率,编制程序对堆芯燃料、冷却剂、慢化剂进行联合求解,计算得出各种工况下的温度分布,并进行对比分析。结果表明,燃料通道和水棒内工质随着流动的方向其温度都是呈现不断升高的趋势;不合理的材料选取,可能出现慢化剂与冷却剂反向传热的现象;在水棒材料选取时,应尽量选择热导率比较小的材料。     

太阳能电池用绝缘背板的导热性能研究

将BN作为填料添加在背板内层(非空气面)的粘合剂中,制成导热背板。研究了BN偶联处理前后、不同添加量、不同粒径和不同的粒径配比对背板导热性能的影响,并测试了添加BN后背板的绝缘性能。结果表明:偶联处理的BN与基体树脂润湿性好,表现出更优异的热导率;导热背板的热导率随BN添加量的增加而增大,且添加大粒径(150μm)的BN具有更佳的热导率。在BN添加总量为20%的前提下,将5μm和150μm的BN以1∶3配合使用,导热背板的热导率达到最大值1.33 W/(m·K),约为原始热导率的5.8倍。添加BN后导热背板的体积电阻率均在1.0×1013Ω·m以上,满足背板的绝缘要求。     

Al(OH)_3填充EPDM基复合材料动态力学性能的研究

本文用动态力学分析仪（ＤＭＡ）研究了Ａｌ（ＯＨ）_３。填充ＥＰＤＭ基复合材料的动态力学性能。研究结果表明,Ａｌ（ＯＨ）_３的体积分数和粒径对ＥＰＤＭ的玻璃转变过程和复合材料动态力学性能的影响很大。复合材料在玻璃态时的动态模量随Ａｌ（ＯＨ）_３体积分数的增加而增大,力学损耗随Ａｌ（ＯＨ）_３体积分数的增加而减小。