覆膜砂法制备导热绝缘复合材料的研究

发布时间：2017-12-08 13:26

  本文关键词：覆膜砂法制备导热绝缘复合材料的研究

  更多相关文章： 铬铁矿砂 酚醛树脂 热导率 热膨胀系数 体积电阻率

【摘要】：对于自然界的大多数物质,导热性好的则绝缘性能差,如金属材料,而绝缘性能好的则导热性能差,如聚合物材料。但是随着集成电路组装密度的提高,电子设备运行时产生的热量越来越多,在电子产品领域迫切需要导热且绝缘的功能材料。目前普遍的解决方案是对聚合物进行改性,即在树脂基体中添加高导热的陶瓷颗粒,但是由于制备过程中陶瓷颗粒的团聚现象,致使其添加量有限,大多数集中在50 vt%~60 vt%左右,甚至更低,最终导致材料热导率提升幅度不高,因此本文提出了一种覆膜砂法制备高导热绝缘材料的新工艺,其中导热物质含量可达到90 vt%左右。以铬铁矿砂和碳化硅为主要原料,酚醛树脂为粘结剂、乌洛托品为固化剂、硬脂酸钙为添加剂制备了铬铁矿砂/酚醛树脂和碳化硅/酚醛树脂导热绝缘复合材料,研究了工艺参数成型压力、树脂含量、铬铁矿砂粒径、颗粒种类对导热绝缘复合材料性能的影响,得出如下结论:1、导热绝缘复合材料相对密度和热导率随成型压力的增加先增加后趋于稳定值,当压力为59.4 MPa时,复合材料的相对密度和热导率基本达到稳定值,分别为78%和1.23 W/(m.K);2、铬铁矿砂粒度为70~140目,压制压力为59.4 MPa时,随着树脂含量的增加,复合材料的热导率先增加再降低,当树脂含量为5.0 wt%时,复合材料的热导率为1.66 W/(m·K);3、体积电阻率和抗弯强度随着树脂含量的增加而增加,热膨胀系数则变化不大,当树脂含量为7.0 wt%时,复合材料体积电阻率、抗弯强度和热膨胀系数分别为19.11×1010Ω?m、38MPa、8.45×10-6/K;4、粒径为33μm的铬铁矿砂制备的导热绝缘复合材料热导率和相对密度均高于粒径为15μm的铬铁矿砂制备的复合材料热导率,15μm的铬铁矿砂制备的复合材料在树脂含量为8 wt%时热导率和相对密度达到最大值,分别为1.4 W/(m?K)和83%,33μm的铬铁矿砂制备的复合材料在树脂含量为7 wt%时热导率和相对密度达到最大值,分别为1.6 W/(m?K)和87%。5、铬铁矿砂粒径为33μm,压制压力为59.4 MPa,复合材料抗弯强度随着树脂含量的增加先增加再降低,当树脂含量为8.0 wt%时,抗弯强度为65.8 MPa。化硅/酚醛树脂复合材料热导率高于铬铁矿砂/酚醛树脂热导率,且在树脂含量为6.0 wt%和5.0 wt%时达到最大值,分别为3.3 W/(m.K)和1.66 W/(m.K)。
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33

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本文编号：1266550