聚合物基絕緣導(dǎo)熱材料的研究.pdf

1、本論文利用共混、模壓法制備了一系列A1N/聚合物導(dǎo)熱絕緣試樣，并系統(tǒng)分析了A1N的含量對材料導(dǎo)熱率，體積電阻率，力學(xué)性能以及加工性能的影響，對A1N/FEP的導(dǎo)熱模型做了進(jìn)一步研究；同時(shí)也初步研究了偶聯(lián)劑的兩種作用機(jī)理以及對材料最終性能的影響；并且為得到更好的材料加工性能，在基體共混改性方面進(jìn)行了初步的探索。 采用導(dǎo)熱性高的無機(jī)A1N陶瓷粉末填充聚合物材料可以明顯提高其導(dǎo)熱性能。研究表明，隨著A1N含量的增加，A1N/FEP復(fù)合

2、材料的導(dǎo)熱率接近于線性的增加。當(dāng)A1N粉末填加量為30wt％時(shí)，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率可達(dá)2.22W/m·K，是純FEP的近9倍，而體積電阻率和力學(xué)性能變化不大，可滿足實(shí)際的需求。 論文對復(fù)合材料熱導(dǎo)機(jī)理進(jìn)行了分析，與Agari提出的計(jì)算模型相比較，經(jīng)實(shí)驗(yàn)擬合得到Cp=1.15、Cf=1.22，該值相對于Agari模型中的推薦值來說均有提高。Cf值的增加，表明了A1N填充FEP復(fù)合材料中導(dǎo)熱通路的提高；Cp值的增加來自于基體結(jié)晶度的增

3、加，這可能是在混煉過程中伴隨著A1N無機(jī)顆粒的加入，發(fā)生的異相成核的作用促進(jìn)了FEP的結(jié)晶。 用熱失重對三種偶聯(lián)劑處理的A1N粉末測試，并得到了三種偶聯(lián)劑處理的A1N表面的單分子飽和吸附含量。其中，用KH-792處理的飽和吸附含量最大，達(dá)到了7.42％。較大的飽和吸附量表明該采用偶聯(lián)劑能夠獲得良好的結(jié)合力及加工性能。 在A1N/XLPE體系中，隨著A1N含量的增加，材料的導(dǎo)熱性能呈線形增加，而體積電阻率和力學(xué)性能變化不大

4、。純XLPE與無機(jī)填料的相容性不好，導(dǎo)致A1N韻加入而降低了體系的流動性能。 高填充A1N能夠得到具有高導(dǎo)熱率的復(fù)合材料，這要求基體有更好的流動性能。為了改善基體流動性能，本論文用PPS和PA分別對FEP進(jìn)行了共混改性，并研究了在共混改性體系中，各因素對體系熔融指數(shù)和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：隨著A1N含量增加，體系熔融指數(shù)和力學(xué)性能均降低，A1N到70wt％時(shí)，材料不能成型，力學(xué)性能急速下降；適量的KH-550能提高A1N/F