导热有机硅材料的研究进展

有机硅材料虽然具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、耐候性、憎水性、耐腐蚀性等,但其导热性差,难以满足航空航天、电子电气、高频通信等领域对设备高性能化和小型化的需求。近年来,利用各种导热填料改性有机硅材料以赋予其导热性已成为研究热点之一。本文介绍了有机硅材料的导热机理,重点综述了近年来导热硅脂和导热硅橡胶的研究进展,并展望了其发展方向。

聚谷氨酸修饰BN对BN@聚谷氨酸/硅橡胶复合材料性能的影响研究

采用聚谷氨酸(γ-PGA)对氮化硼(BN)进行表面修饰,用以制备BN@γ-PGA/硅橡胶复合材料。采用XRD、FTIR、SEM和TG等测试手段对样品的结构、形貌和热稳定性进行了表征,研究结果表明,γ-PGA成功对BN进行修饰改性,并且未对BN晶体结构产生影响;经过γ-PGA修饰后的BN在硅橡胶中的团聚现象明显改善,同时提升了填料与基体间的界面相容性。研究了BN@γ-PGA的添加量对复合材料性能的影响,与BN/硅橡胶复合材料相比,BN@γ-PGA/硅橡胶复合材料导热系数得到了提升,当BN@γ-PGA填充量为30 wt.%时,复合材料导热系数提高到0.89 W/(m·K),是原始BN/硅橡胶复合材料导热系数的1.5倍,是纯硅橡胶的4.9倍,拉伸强度在3.2 MPa,断裂伸长率为107%,此外,复合材料的热稳定性也有着一定的提升。

石墨及其表面改性对硅橡胶导热性能的影响

用双辊混炼机将导热填料分散到聚甲基乙烯基硅氧烷中,再配以增强剂、硫化剂等,经模压硫化制得导热硅橡胶。研究了导热填料种类、石墨的表面改性和用量以及石墨与炭黑的复配对硅橡胶导热性和力学性能的影响。结果表明,在用量相同的情况下,导热填料的导热系数越高,其填充硅橡胶的导热性越好,且硅橡胶的导热系数随导热填料用量的增加而增大。石墨的表面改性改善了石墨与硅橡胶的界面相容性,使硅橡胶的力学性能和导热性都得到提高。不同粒径及颗粒形态的炭黑与石墨复合可改善硅橡胶的导热性和力学性能,导热硅橡胶的拉伸强度和扯断伸长率随复合填料中炭黑用量的增加而提高,当石墨与炭黑质量比为25/5时,硅橡胶的导热系数最高,综合性能较好。

导热室温硫化硅橡胶的研究进展

介绍了导热室温硫化硅橡胶的导热机理及导热模型,分析了室温硫化硅橡胶的导热性能及综合性能,并概述了国内外导热室温硫化硅橡胶的研究现状。指出通过填充不同粒径分布的填料或对填料进行适当的表面处理,可以制备高导热室温硫化硅橡胶。

碳纤维的表面改性对导热顺丁橡胶性能的影响

研究了碳纤维的表面改性方法对碳纤维/顺丁橡胶(BR)复合材料的硫化特性、门尼粘度、导热性能和力学性能的影响。实验结果表明,碳纤维/顺丁橡胶复合材料与顺丁橡胶空白样相比,其硫化速度、导热系数与力学性能都有明显的提高。而碳纤维的表面改性对碳纤维/顺丁橡胶复合材料的硫化特性数据、门尼粘度和导热系数影响并不明显,加入碳纤维后的未改性的碳纤维/顺丁橡胶复合材料的导热性能最佳,其导热系数为0.527W/(m.K),为顺丁橡胶空白样的1.7倍;经过高温氧化后碳纤维填充复合材料力学性能有所提高,其拉伸强度为2.39MPa。

导热硅橡胶的性能与应用

概述了导热硅橡胶的优良性能及导热填料配方。

导热硅橡胶的研究进展

综述了导热橡胶的典型理论模型和导热机理,并对国内外导热硅橡胶的研究现状做了详细介绍。硅橡胶的导热性主要取决于硅橡胶基体、填料、以及加工工艺三个方面的因素。填料的导热性、添加量及其在基体中的分布形式对硅橡胶的导热性能起着关键作用。

导热橡胶的研究进展

介绍导热橡胶的导热机理、导热理论模型、制备工艺和研究进展。导热橡胶的导热性能主要由橡胶基体和导热填料决定,导热填料形成热流方向的导热网链有利于提高胶料的导热性能。导热硅橡胶、导热天然橡胶、导热丁苯橡胶、导热顺丁橡胶、导热丁腈橡胶和导热三元乙丙橡胶的研究和应用较广泛。今后应大力开发纳米导热填料,进一步研究导热理论。

导热硅橡胶研究进展

概述了导热硅橡胶的导热机理和模型,介绍了改善硅橡胶导热性能的主要途径,阐述了导热硅橡胶的应用情况,并对其今后研究方向进行了展望。

聚合物/氮化硅复合材料导热性能研究进展

综述了聚合物/氮化硅(Si_3N_4)复合材料性能最新研究进展,重点讨论了Si_3N_4用量、粒径、表面改性、混杂填充等对聚合物/Si_3N_4复合材料导热性能及其他性能的影响,以期为制备高导热聚合物/Si_3N_4复合材料提供参考。聚合物/Si_3N_4复合材料的热导率随Si_3N_4用量增加而增加;Si_3N_4在聚合物基体中均匀分布时,大粒径Si_3N_4更有利于提高热导率,若Si_3N_4在聚合物基体粒子周围包覆,形成"核壳"结构时,则小粒子更有利于提高复合材料热导率;与单一粒径Si_3N_4填充相比,混杂填充更有利于提高复合材料热导率。

沥青基短切碳纤维氧化改性及其天然橡胶复合材料的性能

研究了沥青基短切碳纤维(PCF)表面高温氧化改性时间及PCF用量对天然橡胶(NR)结构与性能的影响。结果表明,随高温氧化处理时间的延长,PCF表面出现较明显的凹坑,粗糙度增加,与NR的界面黏结明显改善。添加5份高温氧化处理的PCF时能大幅提高PCF/NR硫化胶的拉伸强度和100%定伸应力;随着改性PCF(高温处理320 min)用量的增加,PCF/NR硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率在PCF用量为5份时出现最大值,撕裂强度在10份时出现最大值,100%定伸应力基本未变,邵尔A硬度略有增大,热导率基本呈线性增加,储能模量明显增大,损耗因子峰值降低,玻璃化转变温度略向低温方向移动。

填充型聚合物基导热复合材料的研究进展

本征型导热聚合物存在合成困难等局限,填充性聚合物基导热复合材料具有巨大的发展潜力.本文综述了近年来国内外聚合物基导热复合材料的研究现状,简述了填充型聚合物基导热复合材料的导热机理,探讨了填料性能对复合材料导热性能的影响,介绍了不同填料聚合物基导热复合材料的研究进展,最后对其发展方向进行了展望.

填充型导热硅橡胶研究进展

介绍了填充型导热硅橡胶的特点、填料类型和制备工艺,阐述了硅橡胶的导热机理并归纳总结了相关模型及其适用范围;综述了近年来国内外学者在填充型导热硅橡胶复合材料的结构优化与导热性能改善方法上的研究,并针对当前该领域的研究热点和存在问题,提出了进一步改进的思路。

纳米氧化锌对液体硅橡胶导热性能的改进研究

以直接沉淀法合成了纳米氧化锌(ZnO),使用硅烷偶联剂对其进行表面改性,并制备了纳米ZnO与液体硅橡胶的复合材料,对改性前后纳米ZnO的结构进行了表征,并对复合材料的相关性能进行了研究。结果表明:通过接枝反应,硅烷偶联剂可以接枝到纳米ZnO表面,改性前后ZnO的晶型不发生变化;在较低添加量的情况下,纳米ZnO可以在一定程度上提高液体硅橡胶的力学性能,当添加量为2%时,改性前后纳米ZnO制备的液体硅橡胶复合材料的导热系数可以从0.189W/m.K分别提高到0.506W/m.K和0.61W/m.K。

填充型高分子导热复合材料的研究进展

介绍填充型高分子导热复合材料的研究进展,综述3种无机非金属填料(氧化物、碳化物和氮化物)、碳系填料以及表面功能化填料、杂化填料对高分子导热复合材料导热性能的影响。指出填料的表面功能化改性和杂化有利于改善填料在聚合物基体中的分散性能和界面相容性,从而构建有效的导热网络以提高复合材料的热导率,提出设计合适的配方和工艺是填充型导热复合材料的研究重点。

填充型导热硅橡胶的研究进展

综述了近年来填充型(绝缘型和非绝缘型)导热硅橡胶的研究进展和导热性能的改善方法;指出了今后填充型导热硅橡胶的研究方向。

导热硅橡胶的研究进展

综述了填充型导热橡胶的导热机理和各类导热填料的导热特性,介绍了提高导热硅橡胶导热性的途径。

炭黑的表面修饰及其对炭黑/硅橡胶导热性能的影响

通过采用羟基硅油对炭黑表面修饰,改善炭黑与硅橡胶之间的相容性,从而减小炭黑与硅橡胶界面热阻,制备了高导热系数炭黑填充硅橡胶,研究了炭黑填料与硅橡胶的相容性及炭黑/硅橡胶的导热系数。结果表明:与原炭黑/硅橡胶体系相比,经过羟基硅油修饰的炭黑与硅橡胶的相容性得到明显改善。当经表面修饰炭黑的质量分数为36.59%时,表面修饰炭黑/硅橡胶的导热系数可达到0.591W.(m.K)-1,较同含量未修饰炭黑/硅橡胶的导热系数高38.7%。