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環(huán)氧樹脂/氧化鋁導(dǎo)熱復(fù)合材料的混合分散

更新時間:2024-11-06   點擊次數(shù):1164次

環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的粘接性、力學(xué)性能、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、成型加工容易、應(yīng)力傳遞性較好和成本低廉等優(yōu)點,在航空航天、電子電氣等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著電子元器件逐漸向小型化、集成化、多功能化方向發(fā)展,對電子元器件材料的導(dǎo)熱性能提出了較高要求。

氧化鋁(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氮化鋁(AlN)和碳化硅(SiC)等填料具有較高的導(dǎo)熱系數(shù),用其對環(huán)氧樹脂進行填充改性可以獲得絕緣性好的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。采用鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-201和硅烷偶聯(lián)劑KH-560對導(dǎo)熱填料Al2O3進行表面改性處理,用澆注法制備EP/Al2O3導(dǎo)熱復(fù)合材料。研究Al2O3用量和偶聯(lián)劑處理對復(fù)合材料力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能的影響;初步探討了EP/Al2O3復(fù)合材料的熱導(dǎo)率計算模型,為提高EP/Al2O3導(dǎo)熱復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能提供了基本的理論依據(jù)。

實驗:

1、主要原料

環(huán)氧樹脂E-51,乙基-4-甲基咪唑,二甲基芐胺,氧化鋁導(dǎo)熱系數(shù)32W/(m·K)鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-201)、硅烷偶聯(lián)劑(KH-560);丙酮。

2、EP/Al2O3導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備

取一定的量按照配比放入料杯中,經(jīng)過ZYE均質(zhì)機進行攪拌脫泡;

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混合脫泡完成后再過ZYE三輥機研磨分散;

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3、結(jié)論:

EP/Al2O3復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能隨Al2O3用量的增加而增加,當(dāng)Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為50%時,復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.68W/(m·K);復(fù)合材料的彎曲強度和沖擊強度隨Al2O3用量的增加先增加后降低,當(dāng)Al2O3的質(zhì)量分數(shù)為5%時,復(fù)合材料的力學(xué)性能最佳。表面改性使材料的導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能得到進一步改善

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由于粘度太高,傳統(tǒng)混合攪拌很難將其混合均勻,氣泡也不容易脫掉;同時,由于氧化鋁硬度較高,傳統(tǒng)研磨方式會將金屬摩擦成碎屑帶到材料里面造成污染。非介入式均質(zhì)機能夠很夠很好的解決以上問題,并將材料混合均勻和真空脫泡;后經(jīng)過三輥機研磨分散,導(dǎo)熱系數(shù)會有所提升,其穩(wěn)定性有很大提高。

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