功能化碳化硅纳米线/液晶环氧复合材料的制备与导热性能

高导热聚合物基复合材料在电子设备领域具有重要的应用价值。本论文基于“本征-填充”协同作用,以合成的本征型导热液晶环氧树脂为基体,以液晶环氧功能化改性碳化硅纳米线(SiCNWs-LCE)为高导热填料,采用液相共混法制得低填充且高导热SiCNWs-LCE/液晶环氧复合材料。分析了合成液晶环氧树脂的化学结构和结晶行为,以及功能化改性SiCNWs的微观形貌、化学结构和热稳定性等,深入研究了SiCNWs-LCE含量对SiCNWs-LCE/液晶环氧复合材料导热性能和热稳定性的影响规律。结果表明:采用硅烷偶联剂和液晶环氧功能化改性后的SiCNWs具有良好的分散性;“本征-填充”的协同作用使SiCNWs-LCE/液晶环氧复合材料具有良好的导热性能;复合材料的导热性能随着SiCNWs-LCE含量的增加而提高。与纯的液晶环氧树脂相比较,SiCNWs-LCE/液晶环氧复合材料热导率由0.33 W/(m·K)增加至0.72 W/(m·K),提升了118%。

双导热网络功能化氮化硼纳米片/聚氨酯复合材料的制备与导热性能

研发低填充且高导热的聚合物基导热复合材料是目前亟需解决的瓶颈问题。基于层层氢键组装,以聚氨酯(PU)开孔泡沫为模板,以聚多巴胺功能化改性氮化硼纳米片(BNNS@PDA)为导热填料,采用浸涂-热压成型法制得低填充、高导热BNNS@PDA/PU复合材料。深入研究了BNNS@PDA和BNNS@PDA/PU复合材料的微观结构、导热性能和热稳定性等。结果表明,通过聚多巴胺(PDA)对BNNS进行表面功能化改性能够使其良好地负载于PU开孔泡沫的三维骨架表面。通过热压成型形成以PU骨架为主要导热网络、以PU骨架表面包覆的BNNS@PDA为次级导热网络的高效双重三维导热网络结构,从而降低导热复合材料的界面热阻。当BNNS@PDA填充量为16.3wt%时,双导热网络BNNS@PDA/PU复合材料的热导率达到0.783 W/(m·K),与单导热网络PU的热导率(0.387 W/(m·K))相比提高了102.3%。