航天器用界面导热填料应用状态接触传热系数分析

为解决航天器用RKTL-DRZ-2型导热脂及RKTL-DRNJ-1型导热凝胶2种新开发导热填料无实际应用状态下接触传热系数数据的问题,采用试验方法对其接触传热系数进行研究,得到在航天器上设备典型尺寸及不同固定螺钉分布情况下的接触传热系数。试验结果表明:在相同安装状态下,与目前常用的RKTL-DRZ-1型导热脂相比,RKTL-DRZ-2型导热脂对界面接触传热性能改善效果较好,RKTL-DRNJ-1型导热凝胶较差。此外,获取了保证导热填料填充效果的实施经验,并给出了导热填料的选用建议。试验分析结论可应用于选用导热填料时的航天器热设计及热控实施。

表面负载金属纳米粒子的氮化物陶瓷导热填料的制备与表征

采用直接混合加热法制备氮化物陶瓷复合导热填料,这是一种可以批量生产,并且不使用溶剂、对环境友好的制备方法。通过扫描电镜、X射线衍射仪、TCI导热仪研究不同金属纳米粒子(镍、钴和银)在氮化物(氮化铝、氮化硼)上的负载情况以及负载量,并考察了复合陶瓷导热填料对聚乙烯醇基复合导热膜导热性能的影响。结果表明,金属纳米粒子成功负载到氮化物上而不改变氮化物的晶体结构。且负载金属粒子的尺寸随乙酸盐含量的增加而增大。另外,负载金属粒子的陶瓷导热填料能有效提高聚乙烯醇基复合导热膜导热能力,Ag/AlN-0.05导热膜的导热率能达到0.752 W/(m·K)。

高分子复合材料用导热填料研究进展

介绍了填充型高导热高分子复合材料中填料的研究现状,重点介绍了填料的种类、外形、粒径和表面处理等因素对复合材料导热性能的影响,展望了导热高分子复合材料中填料的研究趋势。

高导热率低膨胀复合型硅橡胶及导热填料研究进展

主要综述了高导热率低膨胀加成型硅橡胶及导热填料的研究进展。首先介绍了常见的导热填料及其基本性能,主要包括金属类、氧化物类、氮化物类、碳化物类等;详细描述了各类填料的性能特点,并指出了填料基本性能对导热系数的影响,主要包括填料的比例、尺寸、尺寸分布、形状及填料的表面性质等。其次详细介绍了提高导热系数的基本途径,主要包括导热机理介绍;基体材料研究;研发新型高性能导热填料;进行导热填料表面改性;对硅橡胶成型工艺进行优化等;然后介绍了降低热膨胀系数的一些基本途径,主要包括无机纳米粒子改性等。最后指出了目前该研究领域存在的一些基本问题及解决思路,并对未来的发展方向进行了展望。

导热填料在绝缘高分子材料中的应用

介绍了常用导热填料的种类及其应用,分析了导热填料对绝缘高分子材料热导率的5个主要影响因素以及提高导热绝缘高分子材料综合性能的常用途径,并指出开发新型导热填料和使用新型复合技术是发展新型导热绝缘高分子材料的新要求。

导热填料对加成型液体硅橡胶热性能影响研究

采用非等温热重分析(TG)技术,在惰性气氛和5.0、10.0、25.0K·min-1线性升温速率条件下,考察了5种导热填料填充的双组分加成型液体硅橡胶的热降解性能,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)模型对非等温动力学数据进行分析,求取并比较了各样品热降解反应的表观活化能Ea.结果表明:5种填料中,BN填料填充的LSR热性能最好;当BN添加量达到40phr(每百份橡胶)时,LSR样品的热性能得到显著提高.

导热填料对室温硫化硅橡胶性能的影响

分析比较了氮化硅、氧化锌、勃姆石、氮化铝、碳化硅和石英粉等6种填料对室温硫化硅橡胶性能的影响,优选出氮化硅作为导热填料。比较了不同粒径的氮化硅性能,制备了综合性能较好的导热室温硫化硅橡胶。

真空低温环境导热填料界面接触热阻实验研究

真空低温环境下,接触热阻对热传递有十分重要的影响。根据接触热阻产生机理和实验测试原理,建了一套真空低温环境下固体界面接触热阻测试的实验装置。实验对比研究了不同温度和不同预紧力条件下,固体界面裸接与在界面之间添加真空硅脂、铟膜、石墨烯、石墨片导热填料时的接触热阻。实验结果表明,接触界面的接触热阻都随温度升高和预紧力增大而减小。在接触界面添加真空硅脂或铟膜后接触热阻随预紧力变化非常,裸接或添加石墨烯的接触热阻随预紧力变化较大,但是当预紧力大于2.5 N·m时其接触热阻基本不变。温度越低时添加导热填料减小接触热阻的效果越明显。总之在两界面之间添加铟膜时效果最佳,此时接触热阻随预紧力和温度的变化都较小,此种情况下接触热阻最小可以达到3.5×10^(-6)K·m^2/W。

导热填料对HDPE/石蜡定形相变材料性能的影响

采用熔融共混技术,在高密度聚乙烯(HDPE)/石蜡定形相变材料中添加普通石墨、氧化膨胀石墨、超声膨胀石墨以及膨胀石墨(EG)4种导热填料制备导热定形相变材料(PCM)。SEM图表明导热填料可以与HDPE、石蜡均匀混合。添加导热填料后定形相变材料的渗漏率有增大的趋势,但添加普通石墨和超声膨胀石墨时,渗漏率随导热填料含量的增加而增加,添加氧化膨胀石墨和EG时,PCM的渗漏率随导热填料含量的增加而降低。定形相变材料中添加导热填料时其热导率有显著提高。添加EG时,定形相变材料的热导率提高最多,提高率达144.7%。

聚合物基复合材料的导热性能与导热填料的分形维数

根据配方设计要求,在液态EP（环氧树脂）中通过添加不同粒径的无规Al2O3陶瓷颗粒制备导热复合材料。按照ASTM D 5470—2006标准,采用稳态传热法测定复合材料的热导率,并以此作为评估导热填料优劣性依据,并运用分形理论进行解释。结果表明：混合粒子中粒径分布的分数维D值过小或过大,均不能得到导热性能最佳的复合材料;

导热填料对NR/BR硫化胶的生热和导热的影响

研究了氧化锌、炭黑、石墨等几种导热填料对NR/BR硫化胶的生热和导热性能的影响。结果表明,提高氧化锌的用量可以减小硫化胶的损耗和压缩温升、提高导热系数;增加炭黑用量虽然提高导热系数,但炭黑的Payne效应、损耗和压缩温升等动态性能大幅度增加,表现出明显的逾渗现象,而导热系数、定伸应力、硬度等静态性能增加幅度较小;大粒径炭黑有利于提高硫化胶的导热系数、降低损耗和压缩温升,高结构度炭黑虽能提高导热系数,但是损耗和压缩温升增加。配方中加入氧化铝、氢氧化铝、石墨、煤灰、铝粉后,硫化胶的力学性能较差,Payne效应较弱,损耗和压缩温升明显降低,含有铝粉或石墨硫化胶的导热系数较高。

导热填料在橡胶中的应用研究进展

简介导热填料碳纳米管、石墨、乙炔炭黑、氧化铝、氮化铝、氮化硅以及离子液体改性导热填料在橡胶中的应用研究进展。不同导热填料对橡胶导热性能和物理性能的影响不同,并用和改性以及开发新品种是橡胶导热助剂的发展方向。

CVD纳米金刚石@碳化硅复合粉末导热填料制备工艺研究

通过改变甲烷浓度、热丝功率、热丝丝距以及沉积时间等参数,利用热丝化学气相沉积(HFCVD)工艺,在β-碳化硅(β-SiC)粉末上沉积了一层纳米金刚石(ND)涂层,制备了ND@SiC复合粉末导热填料,并利用扫描电子显微镜、拉曼光谱、透射电子显微镜以及热重分析等,对所得填料进行了表征。结果表明,SiC粉末表面涂覆了一层纳米金刚石涂层,形成了ND@SiC结构;当沉积参数为甲烷浓度5%、热丝功率4×1000 W、热丝丝距8 mm,沉积时间2×3 h时,制备的ND@SiC复合粉末具有理想的显微结构,复合粉末中金刚石的含量占粉体总重量的9.31%。

导热填料表面改性方法的研究进展

随着电子产品的快速发展,散热问题已成为制约电子产品性能的重要因素。环氧树脂导热填料是一种常用的散热材料,但其表面粗糙度较大,导热性能不稳定,限制了其应用,故改善环氧树脂导热填料的表面性能成为研究热点。综述了环氧树脂导热填料表面改性方法的研究进展,介绍了金属类填料、无机陶瓷类填料及碳类填料在环氧树脂导热填料中的应用,包括导热机理、填料改性方法及国内外研究现状,对未来发展趋势进行了展望。

聚合物/新型导热填料复合电介质的研究进展

综述了非常规新型导热粒子如纳米金刚石、碳化物、铁电陶瓷及其他无机功能粒子及其填充聚合物电介质的最新研究进展,重点探讨了新型导热粒子的含量、表面改性、加工方式等对聚合物复合材料的导热及介电性能的影响。介绍和分析了基于有机分子晶体为连续声子传递通路改性聚合物导热性能的研究及机理;在基体树脂内利用无机导热粒子及有机分子晶体可构筑连续的声子导热通路,从而达到降低界面热阻、提高体系热导率的目的。相比传统导热粒子,新型导热粒子在提高绝缘聚合物热导率的同时,还赋予体系其他物理性能如磁性、优良介电性能及储能等性能。

导热填料对地热钻采固井水泥导热性能影响机理研究

能源稀缺一直以来是我国亟须解决的严峻问题,而地热资源作为可持续开发能源,其具有储量丰富、分布广泛的特点。大力开发地热资源将有利于解决资源紧缺的问题,而提高地热井固井水泥导热性能将从根源上提升地热开采率。

导热填料在绝缘高分子材料中的应用分析

随着近年来高分子材料应用范围的不断扩大,绝缘高分子材料的导热问题逐渐引起关注,如果其导热问题得不到有效的解决,不仅对绝缘高分子的使用寿命造成严重的影响,而且会埋下巨大的安全隐患,本文通过对氮化物填料、氧化物填料、碳化物填料、混杂填料几种常见导热填料在绝缘高分子材料中的应用分析,为优化绝缘高分子材料的导热性作出努力。

不同形态导热填料的应用研究综述

本文概述了不同形态导热填料的应用研究现状,研究表明填料的形状对其在基体中的分布状况、所得复合材料的热学性能、力学性能等都具有一定的影响。其中片状和纤维状填料由于拥有较高的径厚比和长径比,相比粒状填料拥有较优良的导热性能和力学性能。

优化填料结构增强聚合物基复合材料的导热性能

聚合物基复合材料是重要的热管理材料之一,然而聚合物的本征导热系数较低,添加导热填料是提高其导热系数的主要方法。研究填料本征结构对其复合材料导热性能的影响规律,进而提高填料的利用效率是获得高导热复合材料的关键。根据“拓扑优化-简化-验证”的研究思路,以复合材料的高导热性能为目标,基于拓扑优化得到具有最佳导热性能的填料结构,并对其结构进行简化,借助有限元模拟、红外热像仪等对复合材料的导热性能进行验证。结果表明,当填料的形状是两端较大、中间较小的哑铃状时,复合材料呈现出最佳的定向导热性能。该研究结果为高效导热填料的结构设计提供了一种新的思路。

无机填料粒子的几何特征对环氧树脂灌封胶导热性能的影响

以Al2O3、Si3N4、BN、SiO2和AlN五种无机填料作为环氧树脂(EP)灌封胶的导热填料,研究了填料的种类、粒径大小和颗粒形态等对EP灌封胶热导率的影响。结果表明:EP灌封胶的热导率随着导热填料用量的增加而增大;当φ(BN)=35%(相对于总体积而言)时,相对最大热导率为2.12 W/(m·K),其值约为EP基体的10倍。填料粒子的几何特征对EP灌封胶的导热性能具有较大的影响;当Al2O3粒径为48μm时,EP灌封胶的相对最大热导率为1.3 W/(m·K);填料粒子过大或过小都会降低EP灌封胶的导热性能。层片状填料粒子可以获得较大的堆积密度,在EP灌封胶中能有效形成导热通道,增加其热导率。