環(huán)氧樹脂基導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、導(dǎo)熱材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及國(guó)防上都有廣泛地應(yīng)用。聚合物由于具有耐化學(xué)腐蝕、加工成型容易、抗疲勞、電絕緣性能優(yōu)良等優(yōu)異的性能，逐漸取代金屬成為主要的導(dǎo)熱材料，但聚合物的導(dǎo)熱性能卻非常差，如何提高聚合物的導(dǎo)熱性能成為了目前的重要研究課題。
　　本論文通過澆鑄成型工藝制備了環(huán)氧樹脂基導(dǎo)熱復(fù)合材料，主要研究復(fù)合材料的配方以及討論了復(fù)合材料的各種導(dǎo)熱模型。具體內(nèi)容如下：
　　1.在配方上，分別對(duì)主料基體（環(huán)氧樹脂E-51、E-44）和填料（

2、Al2O3、SiC晶須、SiO2）進(jìn)行了研究對(duì)比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：基體粘度低利于對(duì)填料的浸潤(rùn)，能間接提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能；當(dāng)填料粒徑形狀一致時(shí)，填料的熱導(dǎo)率越高，復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能越好；對(duì)于同一種無(wú)機(jī)物，尺寸越大，所填充的復(fù)合材料的熱導(dǎo)率越高；填料的形狀對(duì)填料在基體中的堆砌方式影響極大，本實(shí)驗(yàn)中用無(wú)規(guī)則SiO2填充的材料的熱導(dǎo)率高于球形SiO2的填充；每一種填料填充環(huán)氧樹脂時(shí)都有一樣的規(guī)律：材料的熱導(dǎo)率隨著填料添加量的增加而增加。
　

3、　2.在添加劑方面研究了固化劑（JA-1以及＃593），偶聯(lián)劑（苯基三甲氧基硅烷、KH560）。通過對(duì)固化劑的比較，認(rèn)為使用適量的室溫固化的＃593能減少材料中的空氣間隙，有利于改善材料的導(dǎo)熱性能；分析比較了不同偶聯(lián)劑對(duì)填料表面的處理情況，兩種偶聯(lián)劑都成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)Al2O3的包覆，當(dāng)苯基三甲氧基硅烷為3wt.％時(shí)材料熱導(dǎo)率比其他比例高，KH560為8wt.%時(shí)熱導(dǎo)率高于其他比例，而對(duì)于兩種偶聯(lián)劑，KH560對(duì)填料的改性效果更好。

4、　　本論文中所選的配方是：E-51+25wt.%固化劑＃593+150wt.%Al2O3+8wt.%×150wt.%KH560，此時(shí)材料的熱導(dǎo)率為1.2W/(m?K)。
　　3.分析了Al2O3/E-51體系的熱膨脹系數(shù)、介電性能以及彎曲強(qiáng)度，分析結(jié)果顯示：Al2O3/E-51體系的熱膨脹系數(shù)隨著填料含量的增加而降低，實(shí)驗(yàn)值與混合律模型的計(jì)算值相符；該體系的介電常數(shù)隨填料的增加而增大，模型MaxwellⅡ2Garnett和Jays