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导热材料在国民经济及国防上都有广泛地应用。聚合物由于具有耐化学腐蚀、加工成型容易、抗疲劳、电绝缘性能优良等优异的性能,逐渐取代金属成为主要的导热材料,但聚合物的导热性能却非常差,如何提高聚合物的导热性能成为了目前的重要研究课题。本论文通过浇铸成型工艺制备了环氧树脂基导热复合材料,主要研究复合材料的配方以及讨论了复合材料的各种导热模型。具体内容如下:1.在配方上,分别对主料基体(环氧树脂E-51、E-44)和填料(A12O3、SiC晶须、SiO2)进行了研究对比。结果发现:基体粘度低利于对填料的浸润,能间接提高复合材料的导热性能;当填料粒径形状一致时,填料的热导率越高,复合材料的导热性能越好;对于同一种无机物,尺寸越大,所填充的复合材料的热导率越高;填料的形状对填料在基体中的堆砌方式影响极大,本实验中用无规则Si02填充的材料的热导率高于球形Si02的填充;每一种填料填充环氧树脂时都有一样的规律:材料的热导率随着填料添加量的增加而增加。2.在添加剂方面研究了固化剂(JA-1以及#593),偶联剂(苯基三甲氧基硅烷、KH560)。通过对固化剂的比较,认为使用适量的室温固化的#593能减少材料中的空气间隙,有利于改善材料的导热性能;分析比较了不同偶联剂对填料表面的处理情况,两种偶联剂都成功实现了对A1203的包覆,当苯基三甲氧基硅烷为3wt.%时材料热导率比其他比例高,KH560为8wt.%时热导率高于其他比例,而对于两种偶联剂,KH560对填料的改性效果更好。本论文中所选的配方是:E-51+25wt.%固化剂#593+150wt.%Al2O3+8wt.%×l50wt.%KH560,此时材料的热导率为1.2W/(m·K)。3.分析了Al2O3/E-51体系的热膨胀系数、介电性能以及弯曲强度,分析结果显示:Al2O3/E-51体系的热膨胀系数随着填料含量的增加而降低,实验值与混合律模型的计算值相符;该体系的介电常数随填料的增加而增大,模型Maxwell Ⅱ2Garnett和Jaysundere都能较好的预测其介电常数:适量的Al203的加入能改善材料的弯曲强度。4.分别将几种经典的颗粒状填料的复合材料的导热模型与Al2O3/E-51复合材料导热系数的实验值进行了对比,也比较了几种经典的纤维状填料的复合材料的导热模型的计算值与μm-SiCw/E-51体系复合材料的实验值。讨论结果得出:串并联模型与实验值最为接近。