基于导通网络结构制备高性能导热与吸波高分子复合材料

发布时间：2024-04-13 18:12

　　高分子复合材料由于其具有高性能,耐腐蚀,轻质,生产成本低廉等特性被广泛地应用在电子封装领域。随着电子技术的发展,新一代的电子元器件具有了更高的功率密度,使得电子设备在工作时会产生大量的余热。过多的余热会对整个系统造成严重的损害,引起火灾等事故发生。使用高导热性能的材料能够有效的耗散多余热量,满足设备对热管理的需求,这对于高功耗系统是非常有必要的。同时随着电子元件功率密度的提高,所引起的电磁波辐射干扰也日益受到关注。为了提高设备的抗电磁干扰能力,电子封装材料也需要具有一定的电磁波吸收性能来保护电子元件的正常工作。一般来说,高分子聚合物的热导率、电导率及吸波性能普遍较低,限制了其在高性能电子系统中的进一步应用。在目前的工业生产实际中,为了解决这些问题,将高性能的填料诸如石墨烯,氮化硼,MXene等加入聚合物基体中制备复合材料是一种简单直接的方案。这种加工方式通常要求较高的填料填充含量,才能够提高材料的功能性。然而过高的填料含量会使所制备的复合材料的机械性能显著下降,影响了材料的实际应用。本论文旨在构建具有导通网络结构的多元化的复合材料体系,以实现复合材料的导热和吸波性能的有效提升,并维持一...

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２不同填料在聚乙烯（ＰＥ）复合材料体系中的实测热导率与理论模型热导率的对比Ｍｌ??随着石墨烯为代表的二维层状材料受到越来越多的关注

?（１．１５）??其中，＆为填料的最大填充量，ｃｐ为逾渗阈值，而Ｆ代表了是填料在占满复??合材料空间的极限填充量。图１．１展示了?Ｃｕ颗粒和Ｎｉ颗粒作为填料，ＰＶＣ和??环氧树脂（ＥＲ）作为基体的导热复合材料的实际热导率和导热模型之间的对比。??０，８卜??ｒ?／．?＇?／??８....

图１．３晶体材料中不同类型的缺陷产生的声子散射Ｗ??

同的特定频率振动，而该频率是由其结构，组份和其他因素所决定的。这种在不??同频率下的非谐性振动模式是引起“热阻”的根本原因？。??图１．３显示了在晶体结构中发现的一些典型的缺陷实例，例如点缺陷，位错??或晶界。在晶体材料中还可以发现许多其他类型的缺陷，或多或少地影响热导率，??并....

图１．４碳纳米纤维在环氧树脂基体中的几种分散状态与其复合材料的热导率＾??８??

同的特定频率振动，而该频率是由其结构，组份和其他因素所决定的。这种在不??同频率下的非谐性振动模式是引起“热阻”的根本原因？。??图１．３显示了在晶体结构中发现的一些典型的缺陷实例，例如点缺陷，位错??或晶界。在晶体材料中还可以发现许多其他类型的缺陷，或多或少地影响热导率，??并....

图１．５在碳纳米管和环氧树脂基中的界面热阻和接触热阻的示意图＾??理论上讲，构成界面的两相的振动频率决定了通过该界面的声子传输

料连接处的热传递只能发生在实际接触区域１３３】。??借助实验可以通过观察填充有各种碳材料作为填料的复合材料的导热性来??研宄界面热阻的影响〖３４］。如图１．６所示，测量并比较了填充有不同尺寸和形状的??碳填料的聚合物复合材料的热导率，包括ＣＢ，ＭＷＣＮＴ，?ＧＮＰ，石墨，膨胀石墨....

本文编号：3953420