徐任信
,
单云刚
,
鲁学林
,
王钧
绝缘材料
doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2008.03.010
通过浇注工艺制备了短切碳纤维/AlN/环氧树脂复合材料,研究了复合材料热、电和力学性能.结果表明,复合材料的热导率、介电常数、弯曲强度和模量随短切碳纤维含量增加而上升,其电阻率则下降.当短切碳纤维体积含量由0变化到1.8%时,复合材料的热导率由1.14W·m-1K-1提高到1.45W·m-1K-1;弯曲强度和模量分别提高了14%和13%;而体积电阻率和表面电阻率分别由2.69×1015Ω·m和2.09×1013Ω降到6.16×1012Ω·m和2.95×1010Ω.复合材料的热膨胀系数随碳纤维含量变化不大.
关键词:
绝缘材料
,
导热复合材料
,
短切碳纤维
,
热导率
,
电阻率
徐睿杰
,
雷彩红
,
杨志广
,
刘舜莉
,
廖敦锃
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.06.004
简述了聚合物基导热复合材料的导热机理,总结了常用的导热模型及最新的模型研究进展,综述了影响聚合物基导热复合材料导热效果的因素,并展望了今后导热复合材料的研究方向.
关键词:
聚合物
,
导热复合材料
,
热导率
,
导热填料
刘加奇
,
张立群
,
杨海波
,
丁雪佳
,
陈琪
,
卢咏来
复合材料学报
根据电镜照片中观察的微观结构信息,基于两套新设计的算法建立了代表体积元(RVE)模型,基于此模型研究了粒子填充聚合物基复合材料的导热性能与微观结构的关系.通过对电镜照片的处理得到两个参数即稀疏区比重和稀疏区半径,建立了与实际体系相符的具有非均匀粒子分布结构的RVE模型.制备了氧化铝/高温硫化硅橡胶导热复合材料,并测试了不同填充量下体系的热导率,用以验证模型的有效性.采用有限元方法求解RVE模型得到的热导率预测值与实验值进行对比,结果表明:填料用量在宽范围内预测结果与实验值均吻合很好;与均匀分布或随机分布相比,存在稀疏区和富集区的非均匀分布的体系具有更高的热导率,这种差异在高填充量下当颗粒间形成导热网链时更为显著;在相同填充量下,不同的粒子空间分布结构可使体系热导率差别很大,是影响体系热导率的关键因素.
关键词:
导热复合材料
,
热导率
,
非均匀粒子空间分布
,
代表体积元模型
,
有限元
,
导热硅橡胶
刘加奇
,
卢咏来
,
杨海波
,
张立群
复合材料学报
深入研究了粒子空间分布对材料导热性能的影响,探索了有效导热通路形成的必要条件。为了解决任意体积分数、指定空间构型的代表体积元（RVE）建模难题,用空间分布势能函数来描述目标空间分布构型,设计了Monte Carlo可控空间分布算法,该算法能够有效生成包含团簇和网链结构的任意空间构型的RVE。模拟研究结果表明：相同体积分数下,网链构型较团簇构型更能有效地形成导热通路,具有更高的热导率;体积分数对有效导热通路能否形成有重要影响,仅当体积分数大于20%之后,才具备形成有效导热通路的条件;粒子间距只有小于一定水平时,导热通路才能有效形成,随着粒子间距的增加,热导率成指数衰减。一定量的体积分数和较有效的粒子分布是形成有效导热通路的两个必要条件,二者缺一不可。
关键词:
导热复合材料
,
粒子空间分布构型
,
有效热导率
,
有限元导热模拟
,
Monte
,
Carlo可控空间分布算法
涂文英
,
张海燕
,
林锦
,
李春辉
复合材料学报
以硅树脂为基体材料,多层石墨为导热填料,采用旋转搅拌球磨法制备了多层石墨/硅树脂导热复合材料,研究了填料对多层石墨/硅树脂复合材料热导率、热膨胀系数(CTE)和热稳定性的影响.结果表明,多层石墨在硅树脂中分散性良好.多层石墨/硅树脂复合材料的热导率随多层石墨填充量的增加而增大,填充质量分数为45％时,热导率达到2.26W· (m· K)-1,超过此值之后热导率开始下降.随着填料的增加,多层石墨/硅树脂复合材料热膨胀系数减小.与纯硅树脂相比,多层石墨/硅树脂复合材料热稳定性高.相同填充量下多层石墨/硅树脂比SiC/硅树脂、AlN/硅树脂的热导率高得多,这说明径厚比大的片状填料更易形成有效接触和导热网链.
关键词:
多层石墨
,
热导率
,
热稳定性
,
热膨胀系数
,
导热复合材料
党婧
,
刘婷婷
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160328.002
以双马来酰亚胺树脂(BMI)为树脂基体,二烯丙基双酚 A(DABA)为增韧剂,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)表面改性的 SiC颗粒-SiC晶须(SiCP-SiCW)为复配导热填料,浇注成型制备 SiCP-SiCW/BMI导热复合材料,分析研究SiC形状、用量、质量比及表面改性对SiCP-SiCW/BMI 导热复合材料的导热性能、介电性能、力学性能和热性能的影响。结果表明,当改性 SiCP-SiCW 用量为40wt%且 SiCP∶SiCW 质量比为1∶3时,SiCP-SiCW/BMI导热复合材料具有最佳的综合性能,导热系数λ为1.125 W(m·K)-1,介电常数ε为4.12,5%热失重温度为427℃。
关键词:
双马来酰亚胺树脂
,
二烯丙基双酚 A
,
SiC颗粒
,
SiC晶须
,
导热复合材料
吴其光
,
张海燕
,
张琇滨
高分子材料科学与工程
选用实验室自制的碳包覆纳米铜颗粒(Cu@C)为导热填料,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基体,采用机械共混法制备了碳包覆纳米铜颗粒/室温硫化(Cu@C/RTV)硅橡胶导热复合材料.通过透射电子显微镜、BET法、热导率测试仪、热重分析仪、万能材料试验机及邵氏硬度计等方法和手段,完成Cu@C纳米颗粒填料的微观形貌分析和比表面积测定,并研究了Cu@C填料在低填充量下(＜30％)(质量分数,下同)对于Cu@C/RTV硅橡胶导复合材料热导率、热稳定性及力学性能的影响.结果表明,Cu@C纳米颗粒为球形、包覆型核壳结构,平均粒径在50 nm左右,其比表面积为69.66 m2/g.Cu@C/RTV硅橡胶导热复合材料的热导率随着Cu@C纳米颗粒填充量的增加而增大;填充量为30％时,复合材料的热导率可达2.41 W/mK;加入Cu@C纳米颗粒填料能够将RTV硅橡胶的热分解起始温度提高到422℃,并延缓其最终分解温度至625℃;随着Cu@C/RTV硅橡胶导热复合材料中Cu@C纳米颗粒填充量的增加,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率呈下降趋势,而100％定伸应力和硬度则呈增大趋势.
关键词:
碳包覆纳米铜颗粒
,
室温硫化硅橡胶
,
导热复合材料
,
热导率
,
力学性能
张宁
,
郭强
,
石文鹏
,
徐应林
,
许昆鹏
,
董奇伟
,
潘书刚
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.04.030
以连续铝纤维为导热填料、尼龙6(PA6)为基体,采用挤出造粒,制备低填充、高导热、力学性能优良的导热尼龙复合材料.研究了铝纤维用量、直径、长度,与氧化铝(Al2O3)粉末复配、表面处理等因素对导热性能的影响,分析了微观结构.结果表明,铝纤维用量较高,铝纤维长度越长,复合材料导热性能越好;铝纤维用量低于4％时,改性效果8μm＞12 μm＞16 μm;铝纤维用量大于4％时,改性效果16 μm＞12 μm＞8 μm;氧化铝与铝纤维无法起到协同作用,反而导致材料导热性能下降;γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)对铝纤维表面处理可以提高材料的导热性能.当铝纤维用量为10％,长度为10 mm,表面处理后,复合材料导热系数可达1.85 W/(m· K).
关键词:
导热复合材料
,
连续铝纤维
,
导热尼龙
,
导热性能
,
表面处理
徐文姣
,
孔祥坤
,
包建军
高分子材料科学与工程
以胶体石墨作为导热填料,以高密度聚乙烯(HDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)、HDPE/聚丙烯(PP)、HDPE/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、HDPE/聚苯乙烯(PS)为基体制备了填充型导热复合材料.利用杨氏方程分析了石墨在合金中的分布情况,认为胶体石墨在HDPE/PS、HDPE/PMMA体系中会发生双逾渗现象.测试表明,固定石墨体积分数为23％,HDPE/PS/石墨的导热性能在PS体积分数23.1％时达到1.33W/m·K,相对纯HDPE体系提高了24.2％;以HDPE/PMMA(体积比50/50)为基体得到的材料导热系数为1.57W/m·K,相对纯HDPE体系提高了46.7％.转矩流变和动态力学表征确认填料形成了空间网络结构.
关键词:
导热复合材料
,
石墨
,
双逾渗
