氮化硼导热复合材料的仿生矿化法制备及性能研究

发布时间：2023-02-18 11:41

　　近年来,随着微电子封装、组装技术的迅速发展,电子产品不断向小型化、轻薄化和多功能化的方向发展,电子产品在工作时产生的热量大幅增加,带来了较为突出的散热问题,因此,如何开发具有较高导热系数的可用于电子封装的材料受到了研究人员的广泛关注。在应用于电子封装的几种常用材料中,将填料与高分子复合制备出的聚合物基导热复合材料由于具有较低的成本、优良的加工性等优点,成为研究开发人员关注的热点。在本工作中,以六方氮化硼作为导热填料,模仿生物矿化过程中聚合物诱导液体前驱步骤,制备了氮化硼/聚丙烯酸导热复合材料、氮化硼/环氧树脂导热复合材料。(1)将导热填料六方氮化硼与聚丙烯酸复合,通过钙离子和碳酸根离子反应生成碳酸钙物理交联聚丙烯酸,制备了仿生矿化复合材料,将该复合材料冷压成型、干燥后,制备得氮化硼/聚丙烯酸导热复合材料。利用红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜对复合材料的化学结构和微观形貌进行了表征。研究了六方氮化硼的颗粒尺寸及含量对复合材料导热性能的影响,发现随着填料含量的增加,导热性能逐渐增强,在相同含量下,15μm的六方氮化硼复合材料的导热性能最好,当填充量为62.5 wt%时,其复合材料的导热...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 聚合物基导热复合材料的传热机理
    1.3 聚合物基导热复合材料导热性能的影响因素
        1.3.1 聚合物基体
        1.3.2 填料
            1.3.2.1 填料的种类及填充量
            1.3.2.2 填料的尺寸及形状
            1.3.2.3 填料的表面改性
            1.3.2.4 填料的取向
            1.3.2.5 构筑三维导热网络
    1.4 仿生矿化法的发展及研究现状
    1.5 本课题的研究意义及内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第二章 氮化硼/聚丙烯酸导热复合材料
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料和仪器
        2.2.2 制备流程
        2.2.3 测试与表征
            2.2.3.1 微观形貌分析(SEM)
            2.2.3.2 热重分析(TGA)
            2.2.3.3 X射线衍射分析(XRD)
            2.2.3.4 红外光谱分析(FT-IR)
            2.2.3.5 导热性能分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 复合材料的化学结构
        2.3.2 复合材料的微观形貌
        2.3.3 复合材料的导热性能
        2.3.4 复合材料的热稳定性
    2.4 本章小结
第三章 氮化硼/环氧树脂导热复合材料
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料和仪器
        3.2.2 氮化硼仿生矿化复合材料的制备
        3.2.3 氮化硼/环氧树脂导热复合材料的制备
        3.2.4 测试与表征
            3.2.4.1 微观形貌分析(SEM)
            3.2.4.2 X射线衍射分析(XRD)
            3.2.4.3 复合材料中填料树脂含量分析
            3.2.4.4 导热性能分析
            3.2.4.5 热膨胀性能分析
            3.2.4.6 介电性能分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 复合材料的外观
        3.3.2 复合材料的微观形貌
            3.3.2.1 冷冻干燥后样品微观形貌
            3.3.2.2 高温碳化后样品微观形貌
            3.3.2.3 氮化硼/环氧树脂微观形貌表征
        3.3.3 X射线衍射分析
        3.3.4 导热性能
        3.3.5 热机械性能
        3.3.6 介电性能
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3744893