導熱高分子復合材料的制備與性能研究.pdf

1、隨著科學技術尤其是電子電氣技術的發(fā)展，生活中所用的電子產品逐漸向輕薄、小尺寸的方向發(fā)展，電子設備中電路元器件的封裝密度逐漸增大。設備運行中會產生更多的熱量，而過熱會影響電子電器設備的使用壽命和安全可靠性，所以解決散熱問題至關重要。根據不同的使用要求，本論文開展了對導熱高分子復合材料的研究并制備了兩種可以用于散熱的導熱復合材料:導熱阻燃高分子復合材料和導熱硅脂。
　　1.制備了一種導熱阻燃復合材料。用無機阻燃劑氫氧化鎂(Mg(OH)

2、2)作為填料填充到基體樹脂尼龍6(PA6)中，研究了兩相復合材料的導熱性能、彎曲性能和阻燃性能。結果表明:Mg(OH)2的加入提高了復合材料的導熱性能和抗沖擊性能，復合材料的垂直燃燒阻燃級別從V-2上升到V-0級。為了進一步提高復合材料的導熱性能，加入了石墨烯微片(GNPs)制備了Mg(OH)2/GNP/PA6三相復合材料，研究了三相復合材料的導熱性能、彎曲性能和阻燃性能。向復合材料中加入GNPs，Mg(OH)2被GNPs部分取代后，復

3、合材料的導熱性能和抗沖擊性能隨之提高;三相復合材料的垂直燃燒阻燃級別仍為V-0級。
　　2.導熱硅脂主要由導熱填料和硅油(SO)基體兩部分組成。通過對比不同粘度二甲基硅油制備的導熱硅脂填料的最大填充量和室溫、高溫下的穩(wěn)定性，選取粘度為500cps的二甲基硅油作為基體。選取實驗室制備的熱膨脹石墨烯和商品化的不同尺寸的石墨烯微片(GNPs)作為導熱填料。研究了每種填料分別制備的導熱硅脂的導熱性能和耐熱性能。結果表明超騫公司生產的CQ-

4、GNPs耐熱性能最好且導熱性能優(yōu)異，最終選擇CQ-GNPs作為導熱填料。
　　3.以500cps二甲基硅油為基體，石墨烯微片(GNPs)、球形氧化鋁(s-Al2O3)、非球形氧化鋁(ns-Al2O3)、氮化鋁(AlN)、碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)為導熱填料，制備兩相導熱硅脂。研究了兩相導熱硅脂的導熱性能、耐熱性能和粘度。結果表明導熱填料的加入提高了兩相導熱硅脂的導熱性能，GNPs的導熱性能最佳。填料達到各自最大填充量時，G

5、NPs制備的導熱硅脂耐熱性能無法滿足使用要求，無機填料制備的導熱硅脂的耐熱性能可以滿足使用要求。其中s-Al2O3可以進行高填充，填充量最大可達90wt％，隨著填料含量的增加導熱硅脂的粘度逐漸增大。
　　4.為了進一步提高導熱硅脂的導熱性能，加入石墨烯微片(GNPs)制備s-Al2O3/GNP/SO三相導熱硅脂。研究了三相導熱硅脂的導熱性能、耐熱性能和粘度。結果表明以GNPs部分取代s-Al2O3，隨著GNPs含量的增加，導熱硅脂