導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)尤其是電子電氣技術(shù)的發(fā)展，生活中所用的電子產(chǎn)品逐漸向輕薄、小尺寸的方向發(fā)展，電子設(shè)備中電路元器件的封裝密度逐漸增大。設(shè)備運行中會產(chǎn)生更多的熱量，而過熱會影響電子電器設(shè)備的使用壽命和安全可靠性，所以解決散熱問題至關(guān)重要。根據(jù)不同的使用要求，本論文開展了對導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的研究并制備了兩種可以用于散熱的導(dǎo)熱復(fù)合材料:導(dǎo)熱阻燃高分子復(fù)合材料和導(dǎo)熱硅脂。
　　1.制備了一種導(dǎo)熱阻燃復(fù)合材料。用無機(jī)阻燃劑氫氧化鎂(Mg(OH)

2、2)作為填料填充到基體樹脂尼龍6(PA6)中，研究了兩相復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能、彎曲性能和阻燃性能。結(jié)果表明:Mg(OH)2的加入提高了復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能和抗沖擊性能，復(fù)合材料的垂直燃燒阻燃級別從V-2上升到V-0級。為了進(jìn)一步提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能，加入了石墨烯微片(GNPs)制備了Mg(OH)2/GNP/PA6三相復(fù)合材料，研究了三相復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能、彎曲性能和阻燃性能。向復(fù)合材料中加入GNPs，Mg(OH)2被GNPs部分取代后，復(fù)

3、合材料的導(dǎo)熱性能和抗沖擊性能隨之提高;三相復(fù)合材料的垂直燃燒阻燃級別仍為V-0級。
　　2.導(dǎo)熱硅脂主要由導(dǎo)熱填料和硅油(SO)基體兩部分組成。通過對比不同粘度二甲基硅油制備的導(dǎo)熱硅脂填料的最大填充量和室溫、高溫下的穩(wěn)定性，選取粘度為500cps的二甲基硅油作為基體。選取實驗室制備的熱膨脹石墨烯和商品化的不同尺寸的石墨烯微片(GNPs)作為導(dǎo)熱填料。研究了每種填料分別制備的導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱性能和耐熱性能。結(jié)果表明超騫公司生產(chǎn)的CQ-

4、GNPs耐熱性能最好且導(dǎo)熱性能優(yōu)異，最終選擇CQ-GNPs作為導(dǎo)熱填料。
　　3.以500cps二甲基硅油為基體，石墨烯微片(GNPs)、球形氧化鋁(s-Al2O3)、非球形氧化鋁(ns-Al2O3)、氮化鋁(AlN)、碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)為導(dǎo)熱填料，制備兩相導(dǎo)熱硅脂。研究了兩相導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱性能、耐熱性能和粘度。結(jié)果表明導(dǎo)熱填料的加入提高了兩相導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱性能，GNPs的導(dǎo)熱性能最佳。填料達(dá)到各自最大填充量時，G

5、NPs制備的導(dǎo)熱硅脂耐熱性能無法滿足使用要求，無機(jī)填料制備的導(dǎo)熱硅脂的耐熱性能可以滿足使用要求。其中s-Al2O3可以進(jìn)行高填充，填充量最大可達(dá)90wt％，隨著填料含量的增加導(dǎo)熱硅脂的粘度逐漸增大。
　　4.為了進(jìn)一步提高導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱性能，加入石墨烯微片(GNPs)制備s-Al2O3/GNP/SO三相導(dǎo)熱硅脂。研究了三相導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱性能、耐熱性能和粘度。結(jié)果表明以GNPs部分取代s-Al2O3，隨著GNPs含量的增加，導(dǎo)熱硅脂