鎂合金有機(jī)復(fù)合散熱涂層的制備及性能研究.pdf

1、鎂合金是當(dāng)前最輕的商用金屬結(jié)構(gòu)材料，其導(dǎo)熱性能僅次于銅和鋁，在同時(shí)要求輕量化和導(dǎo)熱性能的領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，如大型戶外燈罩、通訊基站散熱部件等。但鎂合金耐腐蝕性能差，在工程應(yīng)用中往往需要采用表面防腐涂層來(lái)保證其防腐能力，目前工程上使用最多的是有機(jī)涂層，導(dǎo)熱性差，不可避免地導(dǎo)致鎂合金構(gòu)件綜合散熱性能下降，成為鎂合金在這些領(lǐng)域推廣應(yīng)用的技術(shù)瓶頸之一。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文通過(guò)向有機(jī)硅樹脂涂層中填充高導(dǎo)熱填料，研究填料含量和種類對(duì)

2、涂層散熱性、耐腐蝕能力及機(jī)械性能的影響，旨在為開發(fā)散熱-防腐性能兼顧的鎂合金有機(jī)涂層提供理論支撐。
　　本研究以AZ31B鎂合金為基板材料，以水性有機(jī)硅樹脂為涂層基體材料，以納米銅粉、納米碳粉、納米碳化硅為導(dǎo)熱填料粒子，制備了17種不同的有機(jī)復(fù)合涂層，并對(duì)有機(jī)復(fù)合涂層的散熱性、機(jī)械性能和耐腐蝕性進(jìn)行測(cè)試表征，并進(jìn)行綜合技術(shù)性能評(píng)估。主要研究結(jié)果如下：
　?、佼?dāng)填料較少時(shí)并不能提高有機(jī)硅樹脂涂層的散熱性，只有超過(guò)一定含量才有明

3、顯的效果，對(duì)于同一種填料，隨著其含量的增加，涂層散熱效果越來(lái)越好，但是涂層散熱性與填料含量并沒(méi)有表現(xiàn)出線性關(guān)系。當(dāng)填料含量相同時(shí)，納米銅粉對(duì)有機(jī)硅樹脂涂層散熱性的影響最為明顯，其效果優(yōu)于納米碳粉和納米碳化硅。當(dāng)填料粒子含量相同時(shí)，混雜填料對(duì)有機(jī)硅樹脂涂層散熱性的影響優(yōu)于單一填料。
　　②填料能夠提高有機(jī)硅樹脂涂層的硬度和耐沖擊性，隨著填料含量增加有機(jī)硅樹脂涂層硬度越來(lái)越高，但是涂層的耐沖擊性隨填料粒子含量先上升后下降，填料含量相同

4、時(shí)，添加銅粉的有機(jī)硅樹脂涂層的硬度最高，耐沖擊性最好，添加碳化硅的有機(jī)硅樹脂涂層的硬度最低，耐沖擊性最差。對(duì)于附著力，填料種類和含量對(duì)有機(jī)硅樹脂涂層幾乎沒(méi)有明顯的影響，即填料并沒(méi)有惡化涂層的附著力
　?、奂{米碳化硅和納米碳粉提高了有機(jī)硅樹脂涂層的耐腐蝕性，納米銅粉降低了有機(jī)硅樹脂涂層的耐腐蝕性。此外，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)添加同種導(dǎo)熱填料粒子時(shí)，有機(jī)復(fù)合涂層的耐鹽霧腐蝕性隨著填料含量的增加而降低。當(dāng)進(jìn)行30小時(shí)鹽霧腐蝕時(shí)，涂層表面腐蝕都很嚴(yán)重