琚伟
,
伊希斌
,
张晶
,
王启春
,
陈义祥
,
范会利
,
牟秋红
贵金属
通过研究树脂体系、固化剂及片状银粉对导电银胶体系力学性能、导电性能及耐候性能的影响，制备出可常温储存的导电银胶。结果表明，银粉质量含量75%，环氧树脂(EP)与聚酰胺酰亚胺树脂(PAI)质量比为80/20，二氨基二苯甲烷/二氨基二苯醚质量比为60/40，所配制的导电银胶的性能能够达到技术指标。样品经封装企业进行上线测试，能够满足应用要求。
关键词:
金属材料
,
LED
,
导电银胶
,
片状银粉
,
体积电阻率
,
剪切强度
牟秋红
材料导报
与其它合成橡胶相比,硅橡胶具有优异的耐高低温、耐候、耐老化、电气绝缘、生理惰性等优点.当配合加入无机导热填料(如金属粉末、金属氧化物、氮化物等)后可制成导热硅橡胶.虽然导热硅橡胶的研究历史不长,但它已逐步得到了实际应用,并且随着现代科学技术和工业生产的发展,其应用领域越来越广,用量越来越大,对其性能的要求也越来越高.但是,目前对导热硅橡胶的研究重在应用方面,其理论研究滞后于应用研究,且理论研究仅仅为初步,并不深入.因此在设计开发高品质导热硅橡胶的同时,重点对导热硅橡胶进行了基础理论研究.
选择ZnO、Al2O3、SiC、AIN、BN 5种导热填料填充的导热硅橡胶作为研究对象,对导热硅橡胶的导热性能、力学性能、熟稳定性、各种影响因素及其作用机理等进行了研究;以导热硅橡胶的TGA数据为基础,研究了导热填料对硅橡胶热稳定性及其热降解动力学的影响,并对其热降解动力学参数进行了计算;通过溶液插层法制备VMQ/EG导热复合材料,将材料的结构、热稳定性、导热性等与传统熔融共混法制备VMQ/EG导热复合材料进行了对比,分析了影响材料导热性能的因素,探索了其导热机理;制备了具有导热性的硅橡胶/EPDM并用胶,并研究了导热填料对并用橡胶力学性能、导热性能的影响.
(1)导热硅橡胶的性能研究.以甲基乙烯基硅橡胶作为基胶,以气相白炭黑为补强剂,考察了导热填料ZnO、Al2O3、SiC、AIN、BN对所填充的高温硫化导热硅橡胶性能的影响.研究发现,所得导热硅橡胶的各项性能与所用导热填料种类密切相关,SiC>AIN>Al2O3>ZnO>BN.对制备的导热硅橡胶的导热系数进行理论拟合,结果发现材料导热系数与Agari方程拟合较好.多种粒径导热填料配合使用能够显著提高橡胶导热性能,例如选用不同粒径的Al2O3导热填料制备的导热硅橡胶,当m(Φ27nm):m(Φ2μm)=3:1、m(Φ50μm):m(Φ50μm)=1:3或3:1时,所得硅橡胶的导热系数提高较大.导热填料经过表面处理后制备的硅橡胶导热系数有明显提高,其中用A-172处理Al2O3效果最好,比未处理时(0.546 W/(m·K))提高了12.7%.硅橡胶交联密度增加,导热网络变得更加致密,硅橡胶导热系数也增加,但当连续致密的导热网络形成以后,交联状态对硅橡胶导热系数的影响不再明显.降低硫化温度能够显著提高硅橡胶的导热系数,当硫化温度从160℃降到120℃时,所得硅橡胶的导热系数增加了5.5%;当硫化温度从120℃降到80℃时,导热系数增加24.9%.硅橡胶/Al2O3、硅橡胶/ZnO的导热系数随温度的升高而降低,随导热填料用量增加,硅橡胶的导热系数降低的程度增大;导热硅橡胶材料中存在明显的PTC(正温度系数)现象.
(2)导热硅橡胶热降解动力学研究.应用TGA数据,采用改进的Freeman-Carroll方法对填充导热填料Al2O3和ZnO的导热硅橡胶的热降解动力学参数进行了计算,发现导热硅橡胶的起始热降解反应温度较高,其相应的反应活化能也大于空白硅橡胶.导热硅橡胶的热降解反应以零级反应为主,反应活化能是温度的函数,而且对温度的敏感性随温度的升高而变弱.
(3)溶液插层法制备硅橡胶/膨胀石墨(VMQ/EG)导热复合材料.用X射线衍射对制备的VMQ/EG复合物进行了结构表征.对比溶液插层法和熔融共混法制备的VMQ/EG复合材料发现,EG用量小时,溶液插层法制备的VMQ/EG复合材料导热系数较高,并且能够显著改善硅橡胶的热稳定性能.这是因为溶液插层法制备的VMQ/EG复合材料中EG在经过插层、混炼、模压成型等工序后不但保留了原始结构,而且变得更紧密;而熔融共混法制备的VMQ/EG复合材料中EG的网络结构被彻底破坏.插层法制备的VMQ/EG复合材料虽然能够显著提高硅橡胶的导热性,但EG用量受到限制,硅橡胶导热性能的进一步提高非常困难.研究发现,当在VMQ/EG体系中继续加入第三组分(如SiC、AlN、BN、Al2O3、ZnO、碳纤维(CF)等)时可以进一步提高VMQ/EG材料的导热系数.
(4)硅橡胶/三元乙丙橡胶(EPDM)导热并用胶研究.系统研究了固定硅橡胶与EPDM配比的条件下,增容剂Si69以及硫化荆DCP用量对并用导热硅橡胶力学性能的影响,以及导热填料及配合方法等对并用橡胶的力学性能、导热性能的影响.硅橡胶/EPDM并用导热硅橡胶与纯导热硅橡胶相比,其力学性能可得到显著提高.并用橡胶的热稳定性介于纯硅橡胶和EPDM之间.
关键词:
硅橡胶
,
导热
,
填料
,
三元乙丙胶
,
并用导热橡胶
琚伟
,
马望京
,
彭丹
,
牟秋红
,
张方志
,
陈义祥
贵金属
采用机械球磨法制备片状银粉，通过扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪和热重分析仪表征了银粉的形貌、粒度及纯度，研究球磨介质、球磨时间以及球磨前驱体球形银粉的形貌对片状银粉形貌及粒度的影响。结果表明，以乙醇为球磨介质，球磨时间为15 h，并采用粒径均一的球形银粉为球磨前驱体，能够机械球磨制备片状率高，粒径大小在4~6μm且均匀的片状银粉。将片状银粉配制成银胶，印刷并固化成线路后，测试了其电导率，达到了应用指标。
关键词:
金属材料
,
导电银胶
,
片状银粉
,
片状率
,
粒径均匀
韦春
,
牟秋红
,
牛永亮
,
傅裕
,
陈滔
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.06.015
采用碱处理方法对剑麻纤维(SF)进行处理、细化,通过模压成型制备剑麻纤维/酚醛树脂(SF/PF)复合材料.采用动态力学(DMA)、力学性能、热膨胀性能等测定研究了剑麻纤维的加入量对复合材料的动态力学性能、冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、比强度、比模量、耐磨性能、热膨胀性能的影响,用扫描电镜(SEM)观察了材料冲击断面和磨损面的形态.结果表明,制得的SF/PF复合材料的α转变温度提高,贮存模量提高,材料的力学性能和耐磨性得到显著改善,加入SF的复合材料的冲击断裂面出现明显的纤维拔出形态,材料的磨损面呈现粘着磨损特征形态.
关键词:
剑麻纤维
,
酚醛树脂
,
增强
,
性能
琚伟
,
马望京
,
彭丹
,
牟秋红
,
张方志
,
陈义祥
贵金属
采用化学还原法制备光伏电池正极银浆用球形银粉，通过扫描电镜(SEM)和激光粒度仪表征了银粉的形貌和粒度，研究还原剂的种类、表面活性剂浓度以及反应时间等工艺条件对银粉粒度及形貌的影响。结果表明，采用抗坏血酸作还原剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作分散剂时，可以得到分散性好、粒度约为1.5μm的球状银粉。将该银粉制成浆料，印刷、烘干并烧结后，表征了电极形貌，用四探针电阻仪测得烧结银层的方阻<5m?/□，可满足太阳能电池的电性能要求。
关键词:
金属材料
,
光伏电池
,
球形银粉
,
正极银浆
,
粒径均一
韦春
,
牛永亮
,
牟秋红
,
钟锦标
,
杨小王
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.06.025
为了探讨剑麻纤维对复合材料耐磨性能的影响,采用聚合填充工艺,通过模压成型方式制成剑麻纤维/酚醛树脂(SF/PF)原位复合材料.考察了SF的表面处理方式、用量、长度以及同玻璃纤维(GF)混杂增强与复合材料耐磨性能的关系;用扫描电镜(SEM)对材料磨损的表面形态结构进行了研究.结果表明,SF的用量和长度对材料的耐磨性能有一定影响,合适的用量和长度是得到高耐磨性能复合材料的必要条件,GF与SF混杂后材料的耐磨损性能随着SF用量的增加而增加;SEM揭示了复合材料相应的磨损机理.SF表面处理后复合材料的耐磨性能得到了显著提高.
关键词:
剑麻纤维
,
酚醛树脂
,
表面处理
,
耐磨性能
