多胶云母带用高导热粘合剂研究

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本文选择桐马酸酐-环氧体系制备多胶云母带用粘合剂。实验采用桐油、顺丁烯二酸酐、双马来酰亚胺与6101环氧树脂合成云母带用粘合剂。选取三氧化二铝、二氧化硅、氮化硼、氮化铝作为导热填料,经过一定的物理、化学方法对导热填料进行表面改性,通过溶液共混法制备了高导热云母胶。研究了云母胶胶化时间的影响因素,结果表明,当固化促进剂与环氧树脂的比例为1:300时满足要求,云母胶胶化时间随着贮存时间呈现先缩短后延长的趋势。分析了导热填料是否改性对云母胶导热系数的影响,实验结果表明,掺杂经改性的填料后,云母胶的导热系数明显高于掺杂未改性的粉体的云母胶。分析了偶联剂的种类及用量对填料的改性效果,得出了最佳偶联剂为DB560,最佳用量为3 wt%;分析了影响高导热云母胶导热系数的工艺因素,最佳的混胶方式为方式B、BN粉体应采用粉体加入方式A,Al2O3、SiO2、A1N应采用粉体加入方式B、最佳的粉体分散方式为方式B。制备了单一粉体掺杂的高导热云母胶,分析了不同导热填料用量、形态、晶型及种类对云母胶导热系数及电气性能的影响,实验结果表明,填料最佳用量为32vo1%;在SiO2两种形状中,掺杂球形SiO2的云母胶综合性能较优;粉体粒径越大,对云母胶的导热系数提高越大;在Al2O3两种晶型中,掺杂α-Al2O3的云母胶综合性能较优;通过比较掺杂同一含量下不同种类的试样,发现30nmα-Al2O3和5μmBN对导热提升最大。选取不同导热填料,制备了两种及三种粉体混合掺杂的高导热云母胶,并对导热系数与电气性能进行了分析。实验结果表明,以α-Al2O3为主的两种粉体混合掺杂方案优于以BN为主的两种粉体混合掺杂方案;在三种粉体混合掺杂方案中,掺杂了28 vol%30nmα-A1203. 4 vol%70nmBN、0.8 vol%10nm微孔形SiO2的云母胶具有最高的导热系数,达到了0.287 W/m·K.
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