氮化铝/氮化硼/碳纳米管/硅橡胶复合材料的力致填料取向对导热性能的影响

作     者：刘旺冠 蒋兴华 郭建华 LIU Wangguan;JIANG Xinghua;GUO Jianhua

作者机构：华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 中山市华南理工大学现代产业技术研究院广东中山528400 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2022年第50卷第2期

页      面：127-134页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：广东省自然科学基金(2018A0303130023) 广州市科技计划项目(201902010059) 中山科技计划项目(2019AG022,2020AG022)。 

主　　题：硅橡胶 氮化硼 氮化铝 碳纳米管 导热 取向 

摘      要：随着科学技术的发展,电子元器件发热量大幅度增加,因此开发兼具高导热和高绝缘性能材料日益迫切。以甲基乙烯基硅橡胶(SR)为基体,碳纳米管(CNTs)、六方氮化硼(BN)以及氮化铝(AlN)为导热填料,通过机械共混法制备导热复合材料。研究3种导热填料复配对复合材料的导热性能、绝缘性能和力学性能的影响,研究填料取向对复合材料导热性能的影响,研究材料表面温升与加热时间的关系。采用Agari模型预测复合材料的理论热导率。通过热红成像、扫描电子显微镜、X射线衍射分析、热重分析等对复合材料进行表征。结果表明:随着复配导热填料中AlN用量的减少,BN和CNT_(S)用量的增加,复合材料的热导率逐渐升高;当AlN为80 phr,BN为68 phr,CNTs为2 phr时,复合材料的垂直热导率为1.857 W·m^(-1)·K^(-1),平行热导率为2.853 W·m^(-1)·K^(-1),体积电阻率为2.18×10^(12)Ω·cm,拉伸强度达4.3 MPa,复合材料的综合性能较好。