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磁场诱导纳米四氧化三铁修饰型片状氧化铝制备导热绝缘复合材料

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功能材料 2022年第6期53卷 6200-6204,6211页

作者：徐庆崇覃意深陈振兴胡佳馨廖妍玲刘永锋李龙魏世洋中山大学化学工程与技术学院广东珠海519082 嘉应学院化学与环境学院广东梅州514015 中山大学广东省低碳化学与过程节能重点实验室广州510275

利用钕铁硼永磁场诱导环氧树脂(E20)中纳米四氧化三铁修饰片状氧化铝取向偏转,研究了磁场强度、诱导时间,四氧化三铁与氧化铝质量比以及填料填充率对复合材料导热性能的影响,并分析了复合材料的绝缘强度、热稳定性及其覆铜板剥离强度。A... 详细信息

利用钕铁硼永磁场诱导环氧树脂(E20)中纳米四氧化三铁修饰片状氧化铝取向偏转,研究了磁场强度、诱导时间,四氧化三铁与氧化铝质量比以及填料填充率对复合材料导热性能的影响,并分析了复合材料的绝缘强度、热稳定性及其覆铜板剥离强度。Al_(2)O_(3)@Fe_(3)O_(4)/E20复合材料的导热系数随磁场强度的增大而增大。磁场诱导时间超过60 min时,复合材料的导热系数基本恒定。复合材料的导热系数随四氧化三铁与氧化铝质量比的增加而增加,但考虑到复合材料的绝缘性,四氧化三铁包覆量不宜过大。在磁场强度为120 mT、诱导时间为60 min、四氧化三铁与氧化铝质量比为1/30、Al_(2)O_(3)@Fe_(3)O_(4)复合粒子填充率为70%(质量分数)时,复合材料的导热系数为1.45 W/(m·K),比片状Al_(2)O_(3)填充的复合材料高34.26%。Al_(2)O_(3)@Fe_(3)O_(4)/E20复合材料质量损失5%对应的温度达366℃,覆铜板剥离强度>1.74 N/mm。

关键词：导热绝缘复合材料磁场诱导取向

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高导热绝缘聚乙烯复合材料

粘接 2015年第5期36卷 37-42页

作者：祁蓉齐暑华王兆福邱华西北工业大学理学院化学系陕西西安710129

采用氮化硅(Si3N4)和高密度聚乙烯(HDPE)粒子经粉末混合和热压成型制得导热复合材料。探究了SiN填料分散方式、粒径及用量等因素对复合材料性能的影响。实验表明,34SiN34粒子形成导热通路,随填料粒径下降,复合材料热导率升高,随填料用... 详细信息

采用氮化硅(Si3N4)和高密度聚乙烯(HDPE)粒子经粉末混合和热压成型制得导热复合材料。探究了SiN填料分散方式、粒径及用量等因素对复合材料性能的影响。实验表明,34SiN34粒子形成导热通路,随填料粒径下降,复合材料热导率升高,随填料用量增加,体系热导率显著增加,并保持很高的电绝缘性和一定的力学强度。

关键词：导热绝缘复合材料高密度聚乙烯(HDPE) 粉末混合法氮化硅(Si3N4)

ZnO/硅橡胶导热绝缘材料的制备及性能研究

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ZnO/硅橡胶导热绝缘材料的制备及性能研究

2015年全国高分子学术论文报告会

作者：赵琦黄若晨谢海安熊传溪武汉理工大学材料科学与工程学院武汉纺织大学材料科学与工程学院

纳米粒子填料虽然本身导热系数高,但是由于尺寸太小导致形成导热网络困难,且存在与高分子材料相容性差的问题。本研究采用硅烷偶联剂A-172对纳米ZnO进行修饰,然后将改性的纳米ZnO与针状的ZnO晶须复配填充双组份室温硫化硅橡胶。通过测... 详细信息

纳米粒子填料虽然本身导热系数高,但是由于尺寸太小导致形成导热网络困难,且存在与高分子材料相容性差的问题。本研究采用硅烷偶联剂A-172对纳米ZnO进行修饰,然后将改性的纳米ZnO与针状的ZnO晶须复配填充双组份室温硫化硅橡胶。通过测试研究了该硅橡胶的导热性能、绝缘性能、介电性能以及界面相容性,同时将复配填充的硅橡胶与单一改性纳米ZnO填充及单一未改性纳米ZnO填充的硅橡胶对比,发现这种复配填充不仅改进了纳米填料与硅橡胶的相容性,而且利用ZnO晶须针状的结构特点,使纳米ZnO填料之间彼此接触增多,接触点数量增大,抵消了纳米ZnO表面引入改性剂分子对导热性能带来的不利影响,方便形成通畅的导热网络,最终得到了性能优异的导热绝缘硅橡胶,虽然绝缘性能有所下降,但仍能满足其在电子封装领域的应用。

关键词：硅橡胶 ZnO晶须导热绝缘复合材料

来源： cnki会议评论

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氮化硼及其在导热复合材料中的研究进展

包装工程 2018年第21期39卷 72-79页

作者：杜言莉王欢龚伟陶斐核工业203所咸阳712000 西安理工大学西安710048

目的从氮化硼的表面改性、取向结构、形态含量以及杂化填料等4个方面介绍氮化硼填充导热复合材料的基础研究进展,为导热聚合物在电子封装领域的应用提供一定的研究思路。方法通过对近年来国内外的相关文献进行分析和总结,归纳出微/纳氮... 详细信息

目的从氮化硼的表面改性、取向结构、形态含量以及杂化填料等4个方面介绍氮化硼填充导热复合材料的基础研究进展,为导热聚合物在电子封装领域的应用提供一定的研究思路。方法通过对近年来国内外的相关文献进行分析和总结,归纳出微/纳氮化硼的产业化制备方法以及产品性能,并介绍微/纳氮化硼填料对聚合物基复合材料导热性能影响的研究情况。结论氮化硼各方面均具有优异的性能,可用于制备填充型高导热复合材料。

关键词：聚合物氮化硼导热绝缘复合材料热导率

氮化硼纳米片/氢氧化镁/聚乙烯复合材料导热性能研究

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绝缘材料 2022年第7期55卷 34-40页

作者：王储汪京昊连中杰吴长顺李伟刚杨兆文吴锴西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049 西安交大-中大元通联合创新研究中心陕西西安710049

以低密度聚乙烯(LDPE)为基体材料,选用氮化硼纳米片(BNNs)作为第一掺杂填料,选取氢氧化镁(Mg(OH)_(2))作为第二填料,基于熔融共混法制备多填料结构绝缘复合材料,研究了常温常压下两种填料掺杂量对不同厚度的复合材料热导率的影响。结果... 详细信息

以低密度聚乙烯(LDPE)为基体材料,选用氮化硼纳米片(BNNs)作为第一掺杂填料,选取氢氧化镁(Mg(OH)_(2))作为第二填料,基于熔融共混法制备多填料结构绝缘复合材料,研究了常温常压下两种填料掺杂量对不同厚度的复合材料热导率的影响。结果表明:在多填料复合体系中,Mg(OH)_(2)会改变BNNs在基体中的取向度、连接度从而影响复合材料的热导率。3种试样厚度下高填量的Mg(OH)_(2)均会增强复合材料的轴向热导率。薄厚度下Mg(OH)_(2)的掺入不利于复合材料径向热导率的提升。较厚厚度下,适量的Mg(OH)_(2)能够增强复合材料的径向导热性能,当BNNs的质量分数为20%,Mg(OH)_(2)的质量分数为40%时,复合材料的热导率最高可达纯LDPE热导率的12倍。

关键词：导热绝缘复合材料氮化硼纳米片氢氧化镁热导率

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国内文摘与专利

绝缘材料 2019年第4期52卷 93-96页

±1100k V直流SF6气体绝缘穿墙套管支柱绝缘子电场分布特性分析/刘鹏,李乃一,田汇冬,芩/全球能源互联网,2019(2)特高伴:盘流穿墙您管作为换流站中连接阀厅和直流场的唯一通M,是承载系统全电甩、全电流的核心设备。

关键词：导热绝缘复合材料绝缘漆聚酰亚胺薄膜复合支柱绝缘子油纸绝缘制备方法高温超导电缆橡胶绝缘材料绝缘料

BN在单一基体及共混聚合物中的导热网络调控

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BN在单一基体及共混聚合物中的导热网络调控

作者：孙蔓蔓安徽大学

学位级别：硕士

随着电子设备的小型化和高能量密度化,对导热材料的要求日益迫切。为了适应电子工业的发展,导热绝缘复合材料的研究是必不可少的关键环节。氮化硼(BN)因具有良好的导热性能和电绝缘性能,常被用作理想导热填料,填充到高分子基体中制备导... 详细信息

随着电子设备的小型化和高能量密度化,对导热材料的要求日益迫切。为了适应电子工业的发展,导热绝缘复合材料的研究是必不可少的关键环节。氮化硼(BN)因具有良好的导热性能和电绝缘性能,常被用作理想导热填料,填充到高分子基体中制备导热绝缘复合材料。同时为了克服无机填料高填充带来的加工性能变差等问题,对BN聚合物基复合材料的制备方法研究就尤为重要。本论文选用六方氮化硼(h-BN)为导热填料,力学性能和加工性能优良的聚酰胺6(PA6)为基体,采用熔融混合,溶液混合和粉末混合三种方法制备PA6基导热复合材料,深入研究填料含量及制备方法对复合材料导热,微观形貌、熔融结晶及热稳定等性能的影响。测试结果表明,三种制备方法得到的复合材料热导率均随填料含量增加而增大,达到一定填充量后,溶液混合的热导率增速明显变快,在填充量为25wt%左右时,达到导热逾渗阈值。当h-BN添加量为40wt%时,溶液混合得到的复合材料热导率达到1.45W·m-1·K-1,是纯PA6的4.0倍。而相同含量下熔融混合和粉末混合的复合材料热导率仅为1.13W.m-1.K-1和1.32W·m-1·K-1。实验得到的结果与利用Agari模型计算预测的结果一致。通过SEM可以看出溶液混合制备的复合材料中,填料在PA6基体中分散性好,界面相容性得到改善。导热填料h-BN的加入会降低复合材料中聚合物结晶度,但溶液混合的复合材料在三种方法中保持较高的结晶度。综合上述结果表明,溶液混合可以制备导热等综合性能优异的导热绝缘复合材料。本文以PP/EPDM共混物为研究对象,h-BN为填料,通过不同共混方式制备h-BN/PP/EPDM三元共混复合材料。从热力学和动力学两个方面探索h-BN在PP/EPDM中的选择性分布行为,动力学方面是通过改变共混顺序和共混时间来调控h-BN在两相中的分布,并讨论了 h-BN的选择性分布对复合材料导热性能和熔融结晶行为的影响。结果表明,共混工艺会直接影响h-BN在三元共混复合材料中的分布。基于共混顺序条件下获得的复合材料,以h-BN/PP为母料制备的(h-BN/PP)/EPDM复合材料,h-BN选择性分布在PP相。以h-BN/EPDM为母料制备的(h-BN/EPDM)/PP复合材料和三者同时共混得到的h-BN/PP/EPDM复合材料,h-BN填料会往两相界面处和PP相迁移。基于不同共混时间获得的(h-BN/EPDM)/PP复合材料,h-BN会随着共混时间延长不同程度的向粘度更低的PP相迁移,这与热力学预测的结果相符。以h-BN/PP为母料制备的(h-BN/PP)/EPDM复合材料导热性能最好,在h-BN含量为10wt%时,导热系数达到了0.81W.m-1·K-1 高于其它样品。且h-BN填充量为40wt%时,填料选择性分布的三元复合材料热导率达到1.37W.m-1·K-1,与h-BN/PP二元复合材料相比提高了 47%。第二相基体EPDM和导热填料h-BN共同作用,影响PP的熔融结晶行为,降低复合材料中PP的结晶度。

关键词：六方氮化硼导热绝缘复合材料制备方法双连续相选择性分布

Al2O3/HDPE导热复合材料的制备与性能研究

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Al2O3/HDPE导热复合材料的制备与性能研究

作者：刘永荣北京化工大学

学位级别：硕士

论文首先回顾了导热复合材料的分类和制备方法,以填料的分类为线索简要介绍了导热绝缘复合材料的研究进展。在当前导热复合材料的研究中,在热导率提高的同时力学性能的下降制约了导热绝缘复合材料在实际中的应用,因此具有高热导率,同时... 详细信息

论文首先回顾了导热复合材料的分类和制备方法,以填料的分类为线索简要介绍了导热绝缘复合材料的研究进展。在当前导热复合材料的研究中,在热导率提高的同时力学性能的下降制约了导热绝缘复合材料在实际中的应用,因此具有高热导率,同时具有理想的力学性能的导热复合材料的研究工作,具有很大的理论意义和使用价值。本工作选择了高密度聚乙烯作为基体、氧化铝纤维为填料,使用双辊开炼机制备导热绝缘复合材料,在加工的过程中添加聚乙烯接枝丙烯酸(PE-AA)或聚乙烯接枝马来酸酐(PE-MA)作为增容剂来改善两者的界面。对制备的导热绝缘复合材料的力学和导热性能进行了研究。研究结果表明,增容剂PE-AA可以使氧化铝纤维/HDPE导热复合材料的力学性能得到明显提高,而增容剂PE-MA对样品的力学性能的改善结果不明显。通过SEM观察发现,PE-AA的使用明显改善了纤维与基体的界面,从而力学性能得到提高。对导热复合材料的样品进行了两个方向上的导热性能测试,即热流方向垂直于和平行于注塑过程中流体流动方向。测试结果表明,使用增容剂PE-MA和不使用增容剂的变化规律类似。当氧化铝含量相同时,在热流方向垂直于注塑过程中流体流动方向上,使用了增容剂PE-AA的样品的热导率小于另外两个样品;在热流平行于注塑过程中流体流动方向上,使用了增容剂PE-AA的样品的热导率大于另外两个样品。使用PE-AA以后的样品呈现出比另外两个样品更加强烈的各向异性。SEM表面观察结果显示,PE-AA的加入使得纤维的取向分布更加明显。这是由于纤维和界面的作用加强后,纤维在注塑成型过程中更加容易取向,由此导致了使用PE-AA的样品在热导率方面具有更加强烈的各向异性。使用三种不同粒径(0.5微米、4.7微米、10微米)的氧化铝与氧化铝纤维进行复合填充,研究结果表明,0.5微米和4.7微米的氧化铝颗粒与氧化铝纤维不能形成复合导热网络,不会产生导热的协同点;10微米氧化铝在颗粒／纤维(m/m)=7：3时热导率达到最大值,出现了导热协同效应。文章还研究了氧化铝粒径大小和纤维长径比对导热复合材料力学性能和导热性能影响。

关键词：氧化铝导热绝缘复合材料增容剂混合填充