硅橡膠復(fù)合材料導(dǎo)熱特性的實驗及理論研究.pdf

1、導(dǎo)熱率是表征物質(zhì)熱物理性質(zhì)的一個重要參數(shù)。由于傳統(tǒng)的導(dǎo)熱材料--金屬，導(dǎo)電且抗腐蝕性能較差，在某些特定領(lǐng)域的使用受到限制。例如，在電子電氣領(lǐng)域，電子設(shè)備和電子元器件向微型化和小型化方向發(fā)展，導(dǎo)致有限體積內(nèi)部產(chǎn)生更多的熱量，此時需要高導(dǎo)熱的絕緣材料將產(chǎn)生的熱量及時散失。導(dǎo)熱硅橡膠具有良好的導(dǎo)熱性、耐高低溫和絕緣特性，可以很好的滿足特定領(lǐng)域的需求。
　　 由于硅橡膠自身的導(dǎo)熱性能較差，一般是通過填充導(dǎo)熱填料來提高復(fù)合體系的導(dǎo)熱性能。

2、因此，本文對碳化硅填充硅橡膠的復(fù)合體系進(jìn)行實驗研究并初步探討了其理論計算模型。研究結(jié)果表明，隨著碳化硅填充份數(shù)的增加硅橡膠復(fù)合材料的導(dǎo)熱率增大。當(dāng)碳化硅填充量較低時，硅橡膠復(fù)合材料的導(dǎo)熱率升高幅度緩慢；當(dāng)碳化硅填料的含量達(dá)到某一臨界值時，硅橡膠復(fù)合材料的導(dǎo)熱率開始顯著增加。在較低填充份數(shù)下，添加含有碳化硅顆粒和晶須兩種形態(tài)混合填料的復(fù)合體系導(dǎo)熱率要高于只添加碳化硅顆粒的復(fù)合材料導(dǎo)熱率；隨著填充份數(shù)進(jìn)一步增大，兩者之間導(dǎo)熱率逐漸接近；而且

3、在較高填充量下，混合填料填充的復(fù)合體系導(dǎo)熱率反而較低。偶聯(lián)劑改性會對復(fù)合體系的導(dǎo)熱率產(chǎn)生影響，使用偶聯(lián)劑氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)可以在一定程度上改善碳化硅填充硅橡膠復(fù)合體系的導(dǎo)熱率。但是，隨著填料份數(shù)增加硅橡膠復(fù)合材料的抗拉伸性能變差，抵抗變形的能力變?nèi)?，力學(xué)性能有所下降。根據(jù)串并聯(lián)原理、比等效導(dǎo)熱系數(shù)相等法則和熱阻網(wǎng)絡(luò)法則，初步探討了碳化硅混合填料填充硅橡膠復(fù)合體系的理論模型，推導(dǎo)出復(fù)合體系的導(dǎo)熱率計算方程。將方程計算結(jié)