氮化硼填充导热高分子复合材料的制备与性能研究
发布时间：2021-10-23 06:54
随着电子信息科学技术与航空航天技术向高密度组装技术飞速发展,导致大量的能量产生并积累在电子设备中,将会对电子设备的工作效率及使用寿命产生负面的影响。因此,为了保障电子设备的正常高效工作,需要能将积累的能量快速散出的高导热性能的聚合物材料。本文以氮化硼（BN）片填充聚碳酸酯（PC）以及纳米氮化硼球（BNNS球）、纳米氮化硼-银球（BNNS-Ag球）填充环氧树脂（Epoxy）,制备具有高导热性能的复合材料。首先,我们通过的热压工艺制备了内部含有取向排列BN的PC复合材料,从而在复合材料体系内部最大程度上形成有序的导热网络,为声子的传递提供通道。X射线衍射和扫描电子显微镜的表征说明BN片在复合材料内部形成高度取向的排布,形成了有效的导热通路。在氮化硼片填充体积分数为18.7%时,复合材料的导热系数达到了 3.09 Wm-1K-1,相比于PC提高了 1371%。同时,通过对其的热红外成像表征,结果表明,HoBN/PC复合材料具有很好的散热效果。此外,取向排列BN复合材料抵抗阻力变形的性能明显增强,复合材料的储能模量达到了 4.26×109<...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２氮化硼片的尺寸分布??
ｖｏｌ％）?ａｎｄ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?ｅｎｌａｒｇｅｄ?ｖｉｅｗ?ｏｕｔｌｉｎｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｗｈｉｔｅ?ｒｅｃｔａｎｇｌｅ?ａｒｅａ．??为了进一步验证ＢＮ片在ＰＣ内部的取向程度，我们运用ＸＲＤ对ＨｏＢＮ／ＰＣ??复合材料进行了表征，如图２．４所示。２６．９°和４１．７°的两个峰位分别对应六方氮??化硼的（００２）和（１００）晶面。（１００）晶面的衍射峰与六方ＢＮ的六方晶面垂直。如果??在复合材料中氮化硼片呈水平排布，即与六方氮化硼的六方晶面平行，那么ＸＲＤ??图谱中（００２）峰的衍射峰强度会降低，而（１００）晶面的衍射峰强度会增加。我们对??取向ＢＮ片的ＰＣ复合材料（１８．７?ｖｏｌ％）进行了竖直和水平两个方向的ＸＲＤ表征，??其中水平方向与ＢＮ片的取向平行。图２．４的数据显示，当样品的ＸＲＤ表征方??向从竖直变为水平时，（００２）晶面的衍射峰强度降低。然而，当样品的ＸＲＤ表征??方向为竖直的时候
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．?（ｂ，ｃ）?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｘ－ｒａｙ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ??２．３．２复合材料的导热性能??图２．５ａ为ＨｏＢＮ／ＰＣ和ＲｏＢＮ／ＰＣ复合材料在＋同填料含量下的导热系数，??可以看出随着填料含量的增加，ＨｏＢＮ／ＰＣ和ＲｏＢＮ／ＰＣ复合材料的导热系数都呈??现上升的趋势。此外，ＨｏＢＮ／ＰＣ复合材料的平面导热系数比ＲｏＢＮ／ＰＣ复合材料??提高得更快。因为相比于ＲｏＢＮ／ＰＣ复合材料，热压工艺可以更高效率也提高ＢＮ??片在ＢＮ／ＰＣ复合材料中相互接触面积，从而有效增加复合材料内部的导热通道，??提高复合材料体系的导热系数１８１］。当填料含量为１８．７?ｖｏｌ％时，ＨｏＢＮ／ＰＣ复合材??料的平面内导热系数为３．０９?ＷｎＴ１?１Ｃ１，然而ＲｏＢＮ／ＰＣ复合材料的平面内导热系??数仅为０．％?Ｗｎｒ１！＾１。平面内导热系数的巨大差异突出了?ＢＮ片取向的重要性。??为了进一步说明ＢＮ的取向对于提高复合材料导热系数的优势，我们计算了复介??材料导热系数的单位体积提高效率（；／）
【参考文献】：
期刊论文
[1]贝壳珍珠母增韧机理研究进展[J]. 王振兴,原梅妮,李立州,郎贤忠. 材料导报. 2015(15)
[2]BN/聚砜导热绝缘复合材料的制备及性能[J]. 杨文彬,张凯,杨序平,白进伟,周元林. 西南科技大学学报. 2011(01)
[3]氧化铝的表面改性及其对BR导热性能的影响[J]. 陶慧,陈双俊,张军,朱文浩. 橡胶工业. 2011(02)
[4]导热LLDPE/SiC复合材料的性能研究[J]. 任芳,任鹏刚,狄莹莹. 化工新型材料. 2010(10)
[5]聚合物基导热复合材料的性能及导热机理[J]. 李宾,刘妍,孙斌,潘敏,戴干策. 化工学报. 2009(10)
[6]Al2O3/环氧树脂复合材料导热性能的研究[J]. 赵斌,饶保林. 塑料. 2009(01)
[7]聚碳酸酯及聚碳酸酯合金导热绝缘高分子材料的研究[J]. 李丽,王成国,李同生,陈文忠. 材料热处理学报. 2007(04)
[8]活性稀释剂对环氧树脂阻尼性能的影响[J]. 石敏先,黄志雄,郦亚铭,杨国瑞. 粘接. 2007(04)
[9]Al2O3对导热硅橡胶性能的影响[J]. 周文英,齐暑华,涂春潮,赵红振,吴波. 合成橡胶工业. 2006(06)
[10]聚丙烯/铝粉复合材料导热性能的研究[J]. 王亮亮,陶国良. 塑料工业. 2003(12)
本文编号：3452695
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２氮化硼片的尺寸分布??
ｖｏｌ％）?ａｎｄ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?ｅｎｌａｒｇｅｄ?ｖｉｅｗ?ｏｕｔｌｉｎｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｗｈｉｔｅ?ｒｅｃｔａｎｇｌｅ?ａｒｅａ．??为了进一步验证ＢＮ片在ＰＣ内部的取向程度，我们运用ＸＲＤ对ＨｏＢＮ／ＰＣ??复合材料进行了表征，如图２．４所示。２６．９°和４１．７°的两个峰位分别对应六方氮??化硼的（００２）和（１００）晶面。（１００）晶面的衍射峰与六方ＢＮ的六方晶面垂直。如果??在复合材料中氮化硼片呈水平排布，即与六方氮化硼的六方晶面平行，那么ＸＲＤ??图谱中（００２）峰的衍射峰强度会降低，而（１００）晶面的衍射峰强度会增加。我们对??取向ＢＮ片的ＰＣ复合材料（１８．７?ｖｏｌ％）进行了竖直和水平两个方向的ＸＲＤ表征，??其中水平方向与ＢＮ片的取向平行。图２．４的数据显示，当样品的ＸＲＤ表征方??向从竖直变为水平时，（００２）晶面的衍射峰强度降低。然而，当样品的ＸＲＤ表征??方向为竖直的时候
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．?（ｂ，ｃ）?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｘ－ｒａｙ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ??２．３．２复合材料的导热性能??图２．５ａ为ＨｏＢＮ／ＰＣ和ＲｏＢＮ／ＰＣ复合材料在＋同填料含量下的导热系数，??可以看出随着填料含量的增加，ＨｏＢＮ／ＰＣ和ＲｏＢＮ／ＰＣ复合材料的导热系数都呈??现上升的趋势。此外，ＨｏＢＮ／ＰＣ复合材料的平面导热系数比ＲｏＢＮ／ＰＣ复合材料??提高得更快。因为相比于ＲｏＢＮ／ＰＣ复合材料，热压工艺可以更高效率也提高ＢＮ??片在ＢＮ／ＰＣ复合材料中相互接触面积，从而有效增加复合材料内部的导热通道，??提高复合材料体系的导热系数１８１］。当填料含量为１８．７?ｖｏｌ％时，ＨｏＢＮ／ＰＣ复合材??料的平面内导热系数为３．０９?ＷｎＴ１?１Ｃ１，然而ＲｏＢＮ／ＰＣ复合材料的平面内导热系??数仅为０．％?Ｗｎｒ１！＾１。平面内导热系数的巨大差异突出了?ＢＮ片取向的重要性。??为了进一步说明ＢＮ的取向对于提高复合材料导热系数的优势，我们计算了复介??材料导热系数的单位体积提高效率（；／）
【参考文献】：
期刊论文
[1]贝壳珍珠母增韧机理研究进展[J]. 王振兴,原梅妮,李立州,郎贤忠. 材料导报. 2015(15)
[2]BN/聚砜导热绝缘复合材料的制备及性能[J]. 杨文彬,张凯,杨序平,白进伟,周元林. 西南科技大学学报. 2011(01)
[3]氧化铝的表面改性及其对BR导热性能的影响[J]. 陶慧,陈双俊,张军,朱文浩. 橡胶工业. 2011(02)
[4]导热LLDPE/SiC复合材料的性能研究[J]. 任芳,任鹏刚,狄莹莹. 化工新型材料. 2010(10)
[5]聚合物基导热复合材料的性能及导热机理[J]. 李宾,刘妍,孙斌,潘敏,戴干策. 化工学报. 2009(10)
[6]Al2O3/环氧树脂复合材料导热性能的研究[J]. 赵斌,饶保林. 塑料. 2009(01)
[7]聚碳酸酯及聚碳酸酯合金导热绝缘高分子材料的研究[J]. 李丽,王成国,李同生,陈文忠. 材料热处理学报. 2007(04)
[8]活性稀释剂对环氧树脂阻尼性能的影响[J]. 石敏先,黄志雄,郦亚铭,杨国瑞. 粘接. 2007(04)
[9]Al2O3对导热硅橡胶性能的影响[J]. 周文英,齐暑华,涂春潮,赵红振,吴波. 合成橡胶工业. 2006(06)
[10]聚丙烯/铝粉复合材料导热性能的研究[J]. 王亮亮,陶国良. 塑料工业. 2003(12)
本文编号：3452695
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