橡塑導(dǎo)熱高分子材料的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的導(dǎo)熱材料一金屬，由于其抗腐蝕性能差且導(dǎo)電，在一些特定領(lǐng)域已經(jīng)受到了限制。如在化工生產(chǎn)和廢水處理中使用的熱交換器，要求所用材料既要有較高的導(dǎo)熱能力，又要耐化學(xué)腐蝕、耐高溫；在電子電氣領(lǐng)域，由于集成技術(shù)和微封裝技術(shù)的發(fā)展，電子元器件和電子設(shè)備向小型化和微型化方向發(fā)展，導(dǎo)致有限的體積內(nèi)產(chǎn)生了更多的熱量，此時則需要高導(dǎo)熱的絕緣材料將所產(chǎn)生的熱量迅速散失掉。而高導(dǎo)熱高分子材料良好的絕緣和導(dǎo)熱特性，很好的滿足了以上特定領(lǐng)域

2、的需求。因此，研究高導(dǎo)熱高分子材料具有十分重要的意義。 本文采用穩(wěn)態(tài)法測試原理，設(shè)計和制備了簡易熱導(dǎo)率測試裝置，該裝置具有測試快捷、操作簡便的特點。并在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了使用該裝置測試熱導(dǎo)率的流程和方法。通過與其它同類型先進(jìn)熱導(dǎo)率測試儀相比較發(fā)現(xiàn)，本實驗裝置測試的結(jié)果誤差小于10﹪，基本可以滿足本課題的需要。此外，本文還討論了誤差產(chǎn)生的原因和消除方法。 在此基礎(chǔ)上，對采用共混法制備的填充型HDPE/導(dǎo)熱填料、硅橡膠/導(dǎo)熱填

3、料的導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能及電性能進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：在單一填料填充的HDPE、硅橡膠中，隨無機(jī)導(dǎo)熱填料的加入，HDPE、硅橡膠的力學(xué)性能隨導(dǎo)熱填料的增加普遍有降低的趨勢，熱導(dǎo)率隨導(dǎo)熱填料的增加而表現(xiàn)出增大的趨勢，并且有突變現(xiàn)象。在雙組分導(dǎo)熱填料填充HDPE、硅橡膠中，在添加量一定的情況下，組分配比的變化對HDPE、硅橡膠的導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能及電性能都有一定的影響。 本文進(jìn)一步對高分子材料的導(dǎo)熱機(jī)理進(jìn)行了探索，重點分析了導(dǎo)熱填料的

4、種類、含量、粒徑以及試樣的溫度、結(jié)晶度、密度對橡塑材料導(dǎo)熱性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在HDPE和硅橡膠中加入導(dǎo)熱填料，均能提高其導(dǎo)熱性能，導(dǎo)熱性能隨導(dǎo)熱填料含量的增大而提高，且與導(dǎo)熱填料種類有關(guān)；導(dǎo)熱填料的粒徑細(xì)化可以提高基體材料的導(dǎo)熱性能；結(jié)晶型HDPE在高溫區(qū)其隨著溫度的升高，熱導(dǎo)率有下降的趨勢，本文對熱導(dǎo)率的這種變化趨勢做了理論解釋；從分子角度討論了結(jié)晶度對導(dǎo)熱性能的影響，聚合物材料結(jié)晶度的提高可有效提高其自身的導(dǎo)熱性能；提高復(fù)合材料