【摘要】：隨著電子集成電路的不斷發(fā)展以及電子產(chǎn)品向智能化的發(fā)展趨勢,人們在醫(yī)學、航空航天、材料、機械等領(lǐng)域?qū)﹄娮釉骷男阅芴岢隽烁叩囊蟆ｋ娮釉募擅芏燃眲≡黾?導致高密度散熱問題逐漸突出。為了保證發(fā)熱元件的正常穩(wěn)定運行,必須及時高效地傳遞大量熱量,并使其工作溫度保持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。所以研制綜合性能優(yōu)_([參考文)異的高導熱界面復合材料成為了目前研究熱點_([參考文)。本文分別以氧化鋁(Al_2O_3)、多壁碳納米(WCNTs)和負載銀納米粒子石墨烯作為導熱填料,以雙酚A型環(huán)氧樹脂CYD128為基體,制備了環(huán)氧基界面復合材料并對其熱物理性能進行了研究。主要內(nèi)容分如下:(1)使用硅烷偶聯(lián)劑KH560與低分子聚酰胺PA650對氧化鋁進行兩步改性,得到的改性后氧化鋁顆粒作為導熱填料制備環(huán)氧樹脂基復合材料。傅利葉紅外光譜分析結(jié)果表明在氧化鋁顆粒表面成功接枝環(huán)氧基與氨基。在填充量為20wt%時,接枝氨基官能團的氧化鋁顆粒復合材料相對于未改性氧化鋁顆粒復合材料的熱導率增強效果達到最高至158.5%,而接枝環(huán)氧基官能團的氧化鋁顆粒復合材料相對于未改性氧化鋁顆粒復合材料的增強效果同樣在填充量為20wt%時達到最高為121.5%。通過10μm與40μm氧化鋁顆粒復配填充環(huán)氧樹脂,在相同質(zhì)量分數(shù)條件下,相對于小粒徑填料大粒徑填料更容易形成相互接觸的熱傳導網(wǎng)絡(luò)。兩種粒徑的氧化鋁混合使用要比使用單一粒徑的效果_([參考文)好。當40um與10um的氧化鋁顆粒的質(zhì)量配比為4:1時,_([參考文)所得復合材料熱導率達到最高。(2)使用表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉對碳納米管進行表面改性,經(jīng)過SDBS改性處理的碳納米管可以較好改善碳納米管在基體中的分散性和穩(wěn)定性。不同溫度條件下碳納米管填充量的增加對復合材料熱導率的影響表現(xiàn)不同。溫度為25℃和30℃時,碳納米管添加量在0.5wt%至2.5wt%之間,隨著導熱填料含量的增加_([參考文),_([參考文)復合材料的熱導率呈線性增加;當導熱填料的含量在2.5wt%至4.0wt%之間,復合材料熱導率的提高隨著熱導填料的增加沒有明顯的提升,即出現(xiàn)熱導率上升平臺現(xiàn)象。隨著熱導率測試溫度升高,_([參考文)平臺現(xiàn)象的出現(xiàn)隨著溫度上升后移_([參考文)。(3)使用表面改性后的碳納米管(5~15μm)和氧化鋁顆粒(10μm)作為復合導熱填料。兩者能均勻分散在樹脂基體中,沒有出現(xiàn)導熱填料堆積團聚現(xiàn)象。碳管與氧化鋁顆粒相互接觸,線狀碳納米管在氧化鋁顆粒間起到橋接作用,將原本互相孤立的氧化鋁顆粒鏈接起來,形成高效的熱傳導網(wǎng)絡(luò)。環(huán)氧樹脂基體中添加2.5wt%碳納米管時,加入不同質(zhì)量分數(shù)的氧化鋁顆粒復合材料的熱導率隨氧化鋁顆粒含量的增加而升高。測試溫度上升至40~60℃,添加40wt%氧化鋁顆粒與碳納米管復配所得復合材料導熱率比添加量為30wt%所得復合材料熱導率提高約17%。碳納米管與氧化鋁顆粒兩種熱導填料復配制備的復合材料的熱導率都要比只添加氧化鋁顆粒所得復合材料熱導率要高。添加碳納米管帶來的熱導率增強效果在氧化鋁顆粒含量為5wt%時最強達到177.8%。(4)采用“混合-加熱”法制備負載銀納米粒子的石墨烯納米片。銀納米顆粒的平均尺寸會隨著銀負載量的增加而增大。通過XRD譜圖分析得出,制備Ag-GNS樣品,鹽與金屬的轉(zhuǎn)化基本完成,并且GNS結(jié)構(gòu)得到良好保存。以Ag-GNS作為導熱填料的環(huán)氧樹脂基的界面材料的熱導率值增加高于使用GNSs作為導熱材料的熱導率值。銀納米粒子在GNS表面上的負載量越多,環(huán)氧樹脂基的熱界面材料的熱導率值越高。負載銀納米粒子可以有效防止石墨烯片團聚。
【學位授予單位】：上海第二工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB33

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 謝t，

本文編號：2669882