导热复合材料加工工艺的现状及进展

近年来,随着电气设备以及微电子行业的快速发展,产品逐渐趋向于精密化、小型化,对高性能聚合物导热材料及其制品的精度需求和需求量越来越高。传统工艺较难使制品在满足导热能力的前提下,具备较好的物理性能。因此,如何在较少填料的情况下最大限度地改善材料的综合性能成为目前研究的热点,在该过程中,挤出机螺杆起到了关键作用。文章主要从复合材料加工工艺方面对提高材料的热导率进行了综述,包括熔融共混法、机械力诱导法等,这些方法解决了高聚物热导率低的问题,并提出了研究中存在的问题及改进方向,这对指导制备高导热性能的复合材料具有较高的参考价值。最后,对填充型导热复合材料的发展前景进行了展望。

环氧树脂基导热复合材料的研究现状及展望

目前提高环氧树脂导热系数的途径主要有两种,本征型和填充型,其中填充复合型以其较高的导热系数和复合稳定性等优点而被广泛使用和研究。主要介绍了填充型环氧树脂基导热复合材料的发展进程,简述了其导热机理,探讨了不同导热填料复合材料的研究进展,并简述了其在电子封装、航天航空领域的主要应用,最后提出了导热材料现阶段仍需解决的问题,对其未来的发展方向进行了展望。

一种新型的性能优良的PTCR材料

研制出一种新型ＰＴＣＲ热敏电阻复合材料，其微观结构致密，颗粒分布均匀；常温比体积电阻率为１０Ω·ｃｍ，ＰＴＣ效应高达８个数量级以上，耐压强度大于３００Ｖ／ｍｍ，且有大的电阻温度系数。

电子封装用环氧树脂基导热材料研究进展

随着集成电路向高密度、高功率和小体积的方向不断发展,如何快速导出电子元器件产生的热量已成为研究的热点。环氧树脂质轻、绝缘、耐腐蚀且易于加工,在电子封装领域起着重要作用,但本征极低的热导率限制了其应用范围。在聚合物基体中引入导热填料制备填充型导热材料是提高复合材料整体导热性能的有效方法,本文首先总结了填充型导热材料的导热机理,其次论述了填料的种类及改性方法,最后对未来的发展趋势进行了展望。

空间级电磁屏蔽橡胶复合材料研究进展

针对空间领域对电磁屏蔽效能的要求,论述了几种空间级电磁屏蔽橡胶导电填料及其研究进展,并介绍了3种通过材料结构设计(隔离结构、层状结构和泡沫结构)提升电磁屏蔽效能的方法,最后展望了空间级电磁屏蔽橡胶复合材料的发展前景。

碳系填料构筑具有隔离结构导热复合材料进展

导热途径不均匀导致导热效率较低是制备高导热聚合物复合材料的重点难题,制备具有优良导热性能的复合材料仍面临巨大的挑战。制备具有三维导热网络结构的复合材料,有效地提高了热导率,是目前导热复合材料研究的热点。隔离结构的导热复合材料具有独特的导热网络结构,为声子提供了有效的传播途径,并且能降低填料-基体、填料-填料间的界面热阻,在低负载下能获得高热导率。综述了近年来碳系填料构筑隔离结构的导热复合材料的研究进展,分析了具有隔离结构复合材料的导热机理及制备方法,对各类方法制备复合材料的性能、特点缺陷进行概括对比,并且对能提升热导率的方法进行简要分析。

双粒度AlN颗粒增强环氧树脂基复合材料导热性能数值模拟

采用ANSYS软件,对随机排布的氮化铝(AlN)颗粒填充型环氧基导热复合材料的导热性能进行有限元仿真,研究了AlN颗粒添加量、级配填充对复合材料导热性能的影响规律,通过实验验证了导热模拟结果的有效性。最后获得最优化的填料配方设计方案。

钛酸锶铅基复合热敏电阻材料的设计

为了在钛酸锶铅〔（Ｓｒ，Ｐｂ）ＴｉＯ３〕基ＰＴＣ材料中获得较强的ＮＴＣ效应，从分析可能产生较强ＮＴＣ效应的原因入手，利用重现性较好的液相化学工艺考察材料的化学不均匀性、固溶性、半导化以及晶界成分等单一因素对ＮＴＣ效应所起的作用。结果表明，材料的化学不均匀性对ＮＴＣ效应有一定的影响，而材料的晶界成分对ＮＴＣ效应起决定性的作用。通过粉体的表面改性方法可以获得高性能的ＮＴＣ－ＰＴＣ复合热敏电阻材料，材料的最小电阻率低（１０２Ω·ｃｍ），ＮＴＣ温度系数高达－３．５×１０－２°Ｃ－１。

电子导电胶的最新研究进展

阐述了导电胶的组成,介绍了渗流理论、隧道导电理论以及场致发射理论等电子导电胶导电原理,并根据导电方向的差异性,将导电胶划分为各向同性导电胶和各向异性导电胶两大类。对导电胶中填料形状与尺寸、复合型导电填料以及助剂等因素对导电胶导电性能影响的国内外研究进展进行了系统的介绍,并指出了电子导电胶的发展方向。

高导热聚酰亚胺电介质薄膜研究进展

电子器件高度薄型化、多功能化和集成化的时代,不可避免地会导致复合材料内部的热量积累,严重影响设备的稳定运行和使用寿命,如何实现电介质材料快速且高效的导热散热已成为影响电子设备发展的关键问题.传统聚酰亚胺本征导热系数较低,限制了在电气设备与智能电网等领域中的应用,发展新型高导热聚酰亚胺电介质薄膜材料成为国内外研究重点.本文介绍了复合材料的热传导机制,概述了近年来导热聚酰亚胺薄膜的研究进展与发展现状,重点讨论了导热填料、界面相容、成型工艺对材料导热系数的影响,最后结合导热聚酰亚胺复合电介质材料未来发展的需要,对研究中存在的一些关键科学技术问题进行了总结与展望.

复合材料的组成及物性对导电性的影响

讨论了聚合物和填料等基本成分的物性对复合材料的填料分散和导电性的影响,其中包括表面张力、极性、结晶度、粘度和取向等因素。

直接甲醇燃料电池复合双极板材料性能测试

聚合物 填料复合材料以其低廉的成本、简便的成型工艺、良好的气密性和耐腐蚀性而被认为是直接甲醇燃料电池(DMFC)双极板的适用材料之一。本文对模压成型的聚合物 填料复合材料进行了测试。四探针测试仪的测试结果显示材料的导电性良好,并且沿厚度方向的电导率高于沿平面方向的电导率。模拟DMFC阳极和阴极的内部环境以检验材料的耐腐蚀性,结果表明,该材料在 DMFC的工作环境中无明显腐蚀现象。材料的气密性极佳。此种复合材料满足DMFC对于低成本双极板的要求。

聚合物PTC材料的研究与应用

对聚合物ＰＴＣ材料ＰＴＣ现象的几种解释作了介绍，着重讨论了其导电机制、影响电性能的主要因素及其在自动限温和过电流保护等领域的应用，简要说明了它的几种制作方法，并对当前该领域的发展趋势和最新研究开发进展作了较详细的介绍。

填料的形状对导电性复合材料性能的影响

以填料的形状和尺寸控制复合材料的性能是一个重要方法.选用了三种镍粉和不锈钢纤维,研究了它们对复合材料的导电性和力学强度的影响.结果表明,当填料的体积含量达到某临界值时,电阻率会发生突变,粒度愈小,形状愈不规则,该临界值愈小;同时,随着填料含量的增加,拉伸强度和冲击强度都是先升后降,转折变化时的体积含量都大于相同填料的材料电阻率陡峰时的临界值,这种变化规律都取决于材料的结构。

多尺度复合热界面材料研究进展

热界面材料是电子器件热管理的重要部分,对降低界面热阻、提高散热效率至关重要。本文从导热填料的粒径复配、填料之间的界面热阻以及新兴二维高导热填料的应用3个角度对多尺度复合热界面材料的研究进展进行了综述,提出了高性能热界面材料未来重要的研究方向。

填料特性对导电性复合材料性能的影响

使用碳纤维与镍粉组成混合填料加入低密度聚乙稀中，研究，材料性能的变化规律。结果发现，以等体积的碳纤维取代镍粉，未必能提高导电能力，其中沥青系碳纤维在大部或全部取代了镍后，电阻率还显著增加。只有当填料总的体积含量显著增加时，导电性才能进一步提高。纤维的加入一般增加了拉伸强度，却降低了冲击强度，而且在含量不太高的情况下，含聚丙稀腈碳纤维材料的强度优于含沥青纤维的材料。

低室温电阻率正温度系数热敏电阻器

Ｖ２Ｏ３与聚合物复合可制备室温电阻率０．４Ω·ｃｍ，ＰＴＣ效应高达１０个数量级的热敏电阻材料。讨论了Ｖ２Ｏ３含量、聚合物种类和含量对室温电阻率和ＰＴＣ效应的影响规律，并对复合材料的微观结构进行分析，用隧道效应解释了ＰＴＣ效应。

氮化硼/聚合物导热复合材料的进展

随着电子技术的快速发展,电子产品越来越小型化,很多部件被集中在1个很小的空间,同时器件会产生大量的热量,这些热量需要通过器件的封装材料及时导出,否则会影响设备的性能,因此封装材料应具备良好的导热性能。目前,成本低廉且性能优异的聚合物基导热复合材料受到了广泛的关注,尤其是以氮化硼(BN)为导热填料的聚合物基复合材料备受关注,这是由于BN具有高导热性,并且在空气中的热稳定性也较高,使其在导热领域内具有潜在的应用。BN的应用领域广泛,可压制成各种形状的BN制品,用作高温、高压、绝缘、散热部件,还可用作航天航空业中的热屏蔽材料等。很多因素都可以影响BN的导热性能,文章主要从BN的形貌、表面改性、在基体中的取向以及杂化等方面介绍了近年来BN/聚合物导热复合材料的研究进展。

石墨烯硅橡胶复合材料的性能研究

本文采用复配的石墨烯、碳纳米管和氧化铝为导热填料制备了具有导热功能的有机硅复合材料。研究了石墨烯、碳纳米管和氧化铝的复配比例对复合材料体积电阻率、导热系数、拉伸强度等性能的影响;同时,以Gr-C-4#样品为基础配方,采用硅烷偶联剂Si-G-1分别对石墨烯、碳纳米管及氧化铝进行改性,并用改性后的填料配制石墨烯硅橡胶复合材料Gr-C-Si-1#,对比样品Gr-C-4^#与Gr-C-Si-1^#的性能差异,分析了改性复配填料对复合材料性能的影响。采用石墨烯硅橡胶复合材料对电缆终端进行了封装,对封装好的电缆终端开展了100、150、200A电流下的温升实验,未出现局部过热,并测定水浸泡前后的电缆终端电阻,封装后的电缆终端电阻未出现明显上升,实验结果表明本材料可以在电缆终端或中间连接处进行灌封,可对封铅连接处的良好的保护作用,工程应用意义重大。

硝化棉的抗静电性能

以硝化棉作为原料,选择碳系导电填料,通过液相共混复合法,制备了抗静电硝化棉薄膜。用高阻计和静电感度测试仪、电子万能试验机及场发射扫描电子显微镜分别表征了抗静电硝化棉薄膜的抗静电性能、力学性能以及微观形貌。结果表明,当添加1%的碳系导电填料时,抗静电硝化棉薄膜的表面电阻率和体积电阻率分别为:2.2×109Ω和7.5×109Ω·m,相比纯硝化棉,分别降低了6个数量级和3个数量级。其静电火花感度为2.31J,相比纯硝化棉,增大了14%,显示最佳抗静电性能。力学性能参数有所提高,说明导电填料的加入,不会削弱硝化棉本身的力学性能。制品内部形成的均匀导电网络会使静电荷消散。