?導熱塑料填料高導熱系數(shù)材料_東超導熱填料

文章出處：產(chǎn)品百科責任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發(fā)表時間：2023-03-03

　　高分子材料多數(shù)為絕熱材料，僅靠分子結(jié)構(gòu)本身進行改性來提高導熱性難度非常大，高導熱填料進行填充改性，如氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、碳化硅等。復合后的材料導熱性由高分子本身和高導熱填料共同決定，導熱填料的導熱系數(shù)、形狀、粒徑、用量等因素都會對最終產(chǎn)品的導熱性能造成影響。另外，導熱填料和基體界面間的相容性較差，填料易在基體中發(fā)生團聚，致使分散不均勻，二者的表面張力也存在差異，會使界面間存在氣孔，增加材料熱阻，因此，需對導熱填料表面進行改性。

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為了研究熱壓過程對導熱填料分布的影響，對環(huán)氧樹脂復合材料的斷面進行了SEM拍攝。 FEP是脆性斷裂，而添加了導熱填料后的環(huán)氧樹脂復合材料的斷面則相對粗糙, 有很多坑洼處。沒有經(jīng)過熱壓的FEP/GBN 5樣品的斷面,，斷面中有許多片狀結(jié)構(gòu)和孔洞，說明導熱填料和環(huán)氧樹脂的結(jié)合并不緊密，導致環(huán)氧樹脂與導熱填料之間的界面熱阻較大，阻礙了導熱介質(zhì)的傳播，在界面處有較大的散射。經(jīng)過熱壓后的FEP/GBN 5樣品的斷面中，幾乎不存在孔洞，環(huán)氧樹脂和導熱填料之間的結(jié)合更加緊密，說明使用熱壓的加工方式可以促進環(huán)氧樹脂對導熱填料的浸潤，在基體內(nèi)部形成更完整的導熱網(wǎng)絡, 降低界面熱阻, 提升復合材料的導熱能力。

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其導熱系數(shù)隨著導熱填料GBN添加量的增加而增加，但是提升的幅度并不大，當添加量為5%時，導熱系數(shù)為0.593 W/(m K),提升了173.3%. 一方面是因為導熱填料添加量較低，導熱填料之間不能相互接觸，存在大量的空隙，不能形成完整的導熱網(wǎng)絡，另一方面可能是由于GBN與環(huán)氧樹脂之間的界面熱阻較大，固化過程中，環(huán)氧樹脂沒有完全浸潤導熱填料，限制了導熱系數(shù)的提升。當采用熱壓的加工方式進行制備時，在低添加量下(1%和2%)，環(huán)氧樹脂復合材料的導熱系數(shù)與未熱壓的樣品相差不大，而隨著添加量的進一步提升，經(jīng)過熱壓的樣品導熱系數(shù)則提升更大，F(xiàn)EP/GBN 5熱壓后樣品的導熱系數(shù)達到了0.931 W/(m K)，相比于純環(huán)氧樹脂提升了329.0%。在較低添加量下，導熱填料在基體中的分布較為均勻，雖然使用熱壓的方式進行加工，由于導熱網(wǎng)絡不完整，也很難進一步提升導熱能力。而當添加量進一步提升時，在熱壓的過程中，導熱填料會隨著聚合物熔體進行流動形成取向結(jié)構(gòu)，提升傳熱效率。此外, 在壓力的作用下，環(huán)氧樹脂還可以進一步與導熱填料相互接觸，提升環(huán)氧樹脂與導熱填料之間的浸潤程度, 從而減小界面熱阻, 弱化在界面上的散射, 提升導熱能力。

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