碳包铝纳米粒子填充硅橡胶制备散热复合材料

以甲基乙烯基硅橡胶为基胶,碳包铝(C-Al)纳米粒子为填料,采用机械混炼法制备了散热用C-Al/硅橡胶复合材料。采用SEM研究了C-Al纳米粒子在硅橡胶中的分散情况;并研究了填料对复合材料热导率、热膨胀系数(CTE)和热稳定性的影响。结果表明:C-Al纳米粒子在硅橡胶中分散性良好;C-Al/硅橡胶复合材料的热导率随C-Al填充量的增加而增大,填充体积分数超过50%时热导率开始下降,C-Al适宜用量为总体积的50%;随着填料的增加,复合材料CTE减小。TGA分析表明,填充C-Al纳米粉体的复合材料热稳定性高于未填充硅橡胶。

核壳型碳-铝复合纳米粒子的制备及其抗氧化性能研究

纳米铝粉由于具有较小的粒径和较高的比表面积因此在含能材料中具有很大的潜在应用,但由于纳米铝粉的高化学反应活性,因而其对所处环境特别敏感,极易在空气和潮湿环境中被氧化而失去活性.碳包覆技术是近年来采用的新型纳米粒子包覆技术,是指在金属纳米粒子表面形成碳包覆层从而可有效地保护纳米粒子不受环境的影响而发生氧化反应或者其它反应,同时也为研究封闭环境中纳米材料的性质提供了一种新途径.本文采用碳弧法制备了碳包铝复合纳米粒子,研究影响其形貌的因素和室温抗氧化性能.结果表明:碳弧法制备的碳铝复合物是20～60nm之间的具核壳结构的球形纳米粒子,内核为fcc结构的Al,外壳为4～10层类石墨碳膜;碳铝比例、放电电压和反应气压都能对碳铝复合纳米粒子的包覆性能和粒径产生直接的影响.铝含量低时碳层包覆性能较好并且粒径较小,铝含量增大包覆性能会下降、纳米粒子粒径会随金属含量增加而增加;包覆性能随放电电流反应气体压强增大会有所下降,在200A时纳米粒子的粒径达到最大值;粒径随反应气压增大而增大.当金属含量为60%、电流为125A、惰性气体气压为0.06MPa时制备的碳铝纳米粒子包覆比较完整,粒径较小,通过对工艺参数调整和优化,可制备出包覆比较完整、大小均匀、粒径较小、纯度高的核壳型碳包铝纳米粒子.