樹脂基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)碩士學(xué)位論文樹脂基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備與性能研究樹脂基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備與性能研究學(xué)位申請(qǐng)人：人：馬振輝指導(dǎo)教師：師：黃金亮教授學(xué)科專業(yè)：業(yè)：材料學(xué)學(xué)位類別：別：工學(xué)2012年5月摘要論文題目：論文題目：樹脂基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備與性能研究樹脂基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備與性能研究專業(yè)：業(yè)：材料學(xué)材料學(xué)研究生：生：馬振輝馬振輝指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：黃金亮黃金亮摘要LED具有體積小、耗電量低、環(huán)保、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，成為

2、照明領(lǐng)域的首選器件，近年來備受關(guān)注。目前LED多采用MCPCB封裝，隨著芯片功率的提高，因散熱不暢而致器件失效的問題日益突出。為改善樹脂基LED封裝用導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的傳熱性能，本論文通過加入高導(dǎo)熱陶瓷粉體制備了環(huán)氧樹脂(EP)陶瓷粉體復(fù)合材料及絕緣導(dǎo)熱鋁基板，研究了填料種類和加入量對(duì)復(fù)合材料的熱學(xué)性能及力學(xué)性能的影響和對(duì)絕緣導(dǎo)熱鋁基板傳熱性能的影響，通過測(cè)試負(fù)載7WLED燈的導(dǎo)熱絕緣鋁基板背面溫度變化，研究了不同復(fù)合材料絕緣層對(duì)鋁基板

3、傳熱性能的影響規(guī)律，得出了以下主要研究結(jié)果：添加Si3N4可顯著提高EP材料的導(dǎo)熱性能。隨著Si3N4含量增大，復(fù)合材料中陶瓷顆粒直接接觸形成導(dǎo)熱網(wǎng)鏈，Si3N4EP材料的導(dǎo)熱性能顯著提高。當(dāng)Si3N4含量在25%體積含量時(shí)，Si3N4EP材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.511W(mK)，是EP的2.5倍。此外，隨著Si3N4添加量的增加，Si3N4EP材料的熱膨脹系數(shù)不斷降低，提高了絕緣鋁基板的穩(wěn)定性。加入Si3N4后，EP的交聯(lián)密度提高，隨著S

4、i3N4含量的增加Si3N4EP材料硬度增大。AlN的加入改善了EP材料的導(dǎo)熱性能，當(dāng)AlN體積含量為25%時(shí)，AlNEP材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.507W(mK)。隨著AlN含量的增加，AlNEP材料的熱膨脹系數(shù)不斷下降，而其硬度有所提高。此外，隨著AlN含量的增加AlNEP材料拉伸剪切強(qiáng)度先升高后降低，在AlN體積含量高達(dá)33.8%時(shí)，其拉伸剪切強(qiáng)度仍可達(dá)3.16MPa。絕緣介質(zhì)層中陶瓷顆粒越多，鋁基板傳熱速率越快，最終穩(wěn)定時(shí)的溫度越高。