导热有机硅复合材料的制备与应用性能研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:meishan802
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导热复合材料因其良好的绝缘性能与杰出的导热性能,广泛的应用在各种需要良好散热环境的电子元件中,能够极大的保护电子器件并增加电子元件的使用寿命。但是导热垫片在应用过程中会出现渗油现象,这不仅会影响垫片的可操作性,还会影响到产品的美观,甚至会污染设备。本文以A、B双组分加成型液体硅橡胶为基体,以Al(OH)3和Al2O3为填料制备了有机硅导热垫片,并对其性能进行了表征和测试。针对导热垫片在应用过程中出现的渗油现象进行了分析研究。研究结果发现,随着填料体积添加量的增大,导热垫片的硬度呈S型增大趋势:当填料体积添加量在0.43~0.54时,材料硬度缓慢增大;添加量在0.54~0.65时,材料硬度急剧增大;当添加量超过0.65时,材料硬度增大趋势又趋于缓慢。压缩应力随填料添加量增大变化趋势显著:当填料体积添加量在0.43~0.54时,材料压缩应力缓慢增大;当添加量超过0.54时,材料的压缩应力急剧增大。对于块状Al(OH)3填料,相同添加量时,大粒径填料填充的导热垫片的热导率高于小粒径填料,而压缩应力稍低于小粒径填料填充,复合材料具有导热性能好且使用性能优良的特性。对于球状Al2O3填料,填料体积添加量在0.43~0.55时,两种不同粒径填料导热系数差别不大,但当填料填加量超过0.55时,大粒径填料填充的热导率明显高于小粒径填料。若制备热导率较高的导热垫片,需要尽可能提高填料添加量,但是当添加量过大时,会导致产品的硬度过大,且在制备过程中出现混料困难等现象。所以在热导率满足需求的情况下,应适当考虑材料的综合性能。对于粒径差别不大的Al2O3填料,相同填充量时,球状填料的导热系数大于块状填料。对渗油的研究结果表明:树脂官能团含量对渗油量的影响较大,渗油量随着树脂中乙烯基与硅氢基团比例(r)增大而增大,而当r=3.25时将出现交联不完全现象,此时渗油量可认为最大。随着粉体添加量增大,单位体积中未交联树脂含量减少,而交联密度增大,渗油量减少;添加不同分子量硅油时,渗油量随着添加硅油分子量的增大而减小。
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