填充型高导热复合材料的有限元仿真研究

为研究微米颗粒填料对填充型高导热复合材料导热性能的影响,本研究构建了填料颗粒随机分布的复合材料有限元模型,分别计算、分析了填料的填充比例、粒径、导热系数、颗粒形状等因素对复合材料导热系数的影响.结果表明:随着填料填充比例提高、填料颗粒长径比增大,复合材料的导热系数明显提高;在不考虑界面热阻和颗粒团聚的情况下填料粒径对导热系数的影响很小;填料自身的导热系数对复合物的导热性能影响很小;在不考虑界面热阻的情况下,能否有效地形成导热通道是决定填充型复合材料导热系数的关键.     

氮化硼纳米片及其导热硅橡胶复合材料的研究

采用化学剥离法剥离BN制备了一种具有良好绝缘性能和导热性能的氮化硼纳米片(BNNSs),并对比了BN和BNNSs分别填充硅橡胶导热复合材料的导热性能,揭示了BNNSs在导热硅橡胶复合材料中的作用。然后利用BNNSs和Al_2O_3复合填充硅橡胶复合材料,并对该复合材料的导热性能和体积电阻率进行测试分析。结果表明:BNNSs和Al_2O_3复合填充可以大幅提高硅橡胶复合材料的导热系数,并保持良好的电绝缘性能。     

国内文摘与专利

正新型高导热绝缘包覆母排材料的制备及性能/王国刚;窦润涛;赵悦菊;等/材料科学与工程学报,2016(5)以甲基乙烯基硅橡胶为基体,氧化铝为导热填料制备了一种高导热绝缘包覆母排材料,并对其力学性能、热导率、形貌和介电性能进行了测定。研究表明,随着氧化铝含量的增加,导热性能和力学性能相应提高,介电损耗升高,介电强度下降;小粒径填充的导热材料性能比大粒径填充的导热材料性能好;硅烷偶联剂及表面处理方式对导热材料性能有一定     

聚酰亚胺/氮化硼导热绝缘复合材料的研究进展

聚酰亚胺以其优异的电气、力学及热性能被广泛应用于电子封装等领域。由于其本征热导率较低,提升聚酰亚胺的导热性能以满足现代电气系统的散热需求显得更加重要。本文综述了以氮化硼为导热填料,聚酰亚胺为基体制备导热绝缘复合材料的研究进展,详细介绍了填料尺寸、填料处理和复合填料对聚酰亚胺/氮化硼复合材料性能的影响,展望了复合填料多样化以及填料网络化在聚酰亚胺复合材料中的发展趋势。     

新型电力电子器件封装用导热胶粘剂的研究

通过在环氧树脂中加入不同量的具有高导热系数的填料（氧化铝、氮化铝、碳化硅）,并研究加入填料后环氧树脂的导热性能随填料填充体积分数的变化规律,研制出了具有高导热能力的新型导热胶粘剂。     

导热聚酰亚胺绝缘薄膜材料的研究进展

随着先进电子及高频通信技术的发展,聚酰亚胺薄膜作为重要的聚合物绝缘材料面临越来越高的导热性能要求.传统聚酰亚胺薄膜的本征导热系数较低,无法满足电子元器件的快速散热需求.近年来,研究人员对导热聚酰亚胺薄膜材料开展了大量研究,通过加入无机导热填料获得了具有良好导热性能的聚酰亚胺基复合薄膜.本文综述了国内外在导热聚酰亚胺绝缘薄膜材料方面的最新研究进展,详细讨论了聚酰亚胺/导热填料复合薄膜的导热行为,系统阐述了导热性能的影响因素,包括填料类型、尺寸、加入量、填料与基体的界面相互作用等,并对高性能聚酰亚胺基导热绝缘薄膜材料面临的技术挑战进行了总结与展望.     

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。     

填料在高导热绝缘漆中分散工艺研究

通过添加具有导热功能的氧化铝(Al2O3)、氮化铝(Al N)和二氧化硅(Si O2)等填料制备了环氧改性不饱和聚酯导热绝缘漆。使用热导率测试仪、高阻计、FTIR、SEM等研究了填料的种类、含量、分散工艺等因素对绝缘漆的分散性能、导热性能、电绝缘性能等的影响。结果表明:采用砂磨机搅拌分散方式时,填料在绝缘漆中的分散及防沉降效果最理想;添加导热填料可以改善绝缘漆的导热性能,且对绝缘漆的电性能影响不大,其中Al N/Al2O3(纳米)混合填料对绝缘漆的导热性能提高最明显。     

纳米改性环氧树脂绝缘型封闭母线的温升特性研究

针对环氧树脂绝缘型封闭母线温升较高,本文提出利用SiO_2对母线结构中导热性较差的环氧树脂进行改性,提高环氧树脂的导热性能。在此基础上分析了填料比例、粒径以及表面粗糙度对复合材料导热性能和电性能的影响。结果表明,5%的纳米SiO_2/环氧树脂复合材料具有最优的电性能和导热性能。利用ANSYS软件仿真母线温度场,仿真结果表明,纳米改性环氧树脂绝缘型封闭母线的温升得到降低。     

绝缘子防覆冰用半导电涂层电阻率和热导率研究

近年来,冰冻灾害给电力系统的安全运行带来了严重的挑战。在室温硫化硅橡胶中添加导电填料,制备出具有一定导电能力的涂料并涂敷于绝缘子表面后,其热效应可以减缓乃至防止覆冰增长,但是关于该涂料防覆冰机理的研究太少,特别是其发热和导热的基础研究。为此制备了绝缘子防覆冰用半导电涂层,研究了其电阻率与填料质量分数之间的关系、不同温度下其热导率与填料质量分数之间的关系,并通过扫描电镜从微观的角度对其导电和导热机理进行了解释。研究结果表明随着填料质量分数的增加,涂层的导电性能和导热性能均得到了提升,从电阻率和热导率曲线中发现当混合填料的质量分数在10%~15%之间时,涂层中开始形成连续的通路。随着混合填料质量分数的继续增加,涂层中通过桥接和堆叠形成的连续通路越来越密集,对涂层的导电和导热性能产生了进一步的影响。该研究从微观和宏观的角度对防覆冰用半导电涂层的导电和导热机理进行了研究,为其进一步的发展和应用提供了理论基础。     

填充型高导热绝缘材料研究综述

本文主要针对电子元器件用导热绝缘材料的导热能力差而影响元器件工作效率与使用寿命的情况,详细介绍了导热填料、聚合物基体以及两者间的界面处理对绝缘材料导热性能的影响,综述了高导热绝缘材料在相关领域的应用状况,最后指出了填充型高导热绝缘材料在研究中存在的问题,并对其今后的研究方向进行了展望。     

导热填料对云母胶导热系数的影响研究

通过添加导热填料对云母胶进行改性,制备出具有较高导热性的胶粘剂.通过测试胶粘剂的导热系数、介电性能,电绝缘性能,系统研究了导热填料的用量、粒径、形状、晶型、种类等因素与胶粘剂导热系数的对应关系.结果表明,导热填料的最佳用量为32%(体积分数);云母胶的导热系数均随着所掺杂粉体粒径的增大而提高;相比于微孔形SiO2,球形...     

高导热环氧树脂复合材料的研究及其在电机上的应用

综述了近年来国内外高导热填充型环氧树脂复合材料的研究进展,简单阐述了其导热机理,重点讨论了金属、氧化物、氮化物、碳化物及新型复合填料等不同高导热填料的特点及其对高分子复合材料导热性能的影响,并对其在电机领域的广泛应用进行了论述,提出了未来的研究方向及发展趋势,为制备综合性能更加优良的新型导热环氧树脂基复合材料提供参考.     

高导热少胶云母带的制备及应用研究

通过共混挤出的方法制备了高导热粉末树脂胶粘剂,在制备高导热粉末树脂胶粘剂的基础上,采用喷粉上胶技术和导热面胶制备了同时具有高透气性和高导热性的少胶云母带。结果表明:和单独使用某一尺寸的导热填料相比,采用微米、纳米和晶须混合导热填料可以更有效地提高粉末树脂胶粘剂的导热性。采用高导热少胶云母带制作的VPI板材和线棒的导热系数均有较大幅度的提高,可以有效降低线棒的温升,且介质损耗、热态介损、击穿电压和电老化寿命等电气性能与普通高透气性少胶云母带相当,可有效降低电机绝缘层温升,有望提高发电机单机容量和效率。     

填充型高导热环氧树脂复合材料的研究进展

本文从填充型环氧树脂的导热机理出发,主要综述了不同维度无机导热填料掺杂改性环氧树脂的研究现状。基于构筑导热通路的设计思想,重点阐述了不同维度的填料尺寸、分布取向、复合填充、表面功能化等因素对环氧树脂复合材料导热性能的改善效果,并进行了对比分析。最后对填充型环氧树脂研究领域未来的发展做了简要展望。     

氮化硼改性聚合物基高导热复合材料研究进展

电气、电子装备中器件的微型化、高功率化发展使得散热成为关键，以氮化硼(boron nitride,BN)为填料制备的导热复合材料是改善这一问题的有效方式。为此在阐述BN结构特点的基础上，从单一填料处理包括BN的剥离以及BN表面改性、复合填料协同作用、导热网络的构建这3个角度出发，分析了提升BN改性聚合物材料导热性能的途径。最后，对当前BN改性聚合物导热复合材料研究存在的问题进行总结，并对导热复合材料未来发展方向做出展望，以期望实现有限空间内的高效散热。     

电池用隔热防火可瓷化硅橡胶复合材料

以甲基乙烯基硅橡胶为基体,云母为成瓷填料,气凝胶、海泡石纤维、空心玻璃微珠3种无机材料分别为隔热填料,通过共混法制备了隔热防火可瓷化硅橡胶复合材料,并对复合材料烧结前的力学性能、密度、导热系数以及烧结后形成的多孔陶瓷材料的密度、导热系数和烧结形貌进行表征。结果表明:在高温下,采用海泡石纤维制备的隔热防火可瓷化复合材料的隔热性能优于另外两种;隔热防火可瓷化硅橡胶复合材料常温下的导热系数高于传统可瓷化硅橡胶,烧结后的导热系数最低可达0.074 W/(m·K);烧结后复合材料的外观形貌完整,无明显裂纹,有望应用于新能源电池隔热防火界面材料领域。     

高绝缘、高介电硅橡胶材料的研究进展

硅橡胶作为典型的绝缘材料,具有优异的绝缘性能、防污性能和可加工性,在高压输电和电气设备外绝缘方面都应用广泛。随着电子元器件、集成电路、电力输送系统等实际应用的快速发展,对常用于设备绝缘保护的硅橡胶材料的绝缘性能和介电性能也提出了更高的要求。在硅橡胶中掺杂填料,可以有效地提高硅橡胶的相对介电常数和击穿场强。目前常用的填料有高相对介电常数填料、宽带隙填料、碳系填料、金属填料,以及混合填料等。本文总结了提高硅橡胶复合材料介电性能和绝缘性能的相关研究,对硅橡胶复合材料的发展进行了展望。     

国内文摘与专利

<正>氧化铝-氮化硼复合环氧绝缘材料导热性能与组合物粘度关系研究/陈赞,张翀,杨威,等/高电压技术,2019(9)为满足电工装备环氧浇注成型工艺对环氧材料粘度以及导热性能的需求,对Al_2O_3/BN复合环氧材料进行了研究。采用扫描电子显微镜(SEM)、旋转流变仪以及瞬态平面热源(MTPS)法热导率分析仪考察了填料用量对环氧组合物粘度以及环氧固化物电阻率和热导率的影响。研究表明:     

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。