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《石墨烯基導熱絕緣硅橡膠的制備與性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、中圖分類號：TQ333.93論文編號：102870618-SZ062學科分類號：085204碩士學位論文石墨烯基導熱絕緣硅橡膠的制備與性能研究研究生姓名王軍專業(yè)類別工程碩士專業(yè)領域材料工程指導教師胡曉丹副教授南京航空航天大學研究生院材料科學與技術學院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMaterialsScienceandTechnologyPreparationandperformanceofgraphene-basedthermalinsulationsi
2、liconerubberAThesisinMaterialsEngineeringbyWangJunAdvisedbyA/Prof.HuXiaodanSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承諾書本人聲明所呈交的碩士學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。本人授權南京航空航
3、天大學可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。（保密的學位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：2018年4月3日南京航空航天大學全日制專業(yè)學位碩士學位論文摘要導熱絕緣材料廣泛用于電子封裝膠領域，散熱與絕緣是保證電子器件正常工作的關鍵，聚合物與導熱絕緣填料的復合是制備電子封裝膠的常用方法。傳統(tǒng)型無機導熱絕緣填料的添加量范圍為30%-150wt%，高比重的添加量使得聚合物的其他性能受到影響，比如機械性能的下降。本課題采用石墨烯表面負載導熱絕緣粒子（二氧化硅、氮化硼、氧化鋅）復合材料作為填料，以加成型室溫硫化硅
4、橡膠為聚合物基體，在較低摻量的情況下制備研究了導熱絕緣硅橡膠。首先以氧化還原法成功制備了石墨烯（RGO）以及用乙烯基三乙氧基硅烷對石墨烯接枝改性（FRGO）。RGO作為石墨烯復合填料的基底材料；利用FRGO的疏水親乙醇的特性，在石墨烯基復合填料與硅油混合時，使用硅烷改性不僅可以增加填料的分散性，而且乙烯基的接入填料表面可以參與硅橡膠硫化時的硅氫加成反應，提高了填料與基體間的界面作用力。分別用溶膠凝膠法、溶劑熱法、前驅體高溫反應法制備了二氧化硅/石墨烯（SiO2/RGO）、氧化鋅/石墨烯（ZnO/RGO）、氮化硼/石墨烯（BN/RGO）復合材料。相關表征手段表明，SiO2/RGO
5、表層負載物為二氧化硅顆粒和少部分非晶態(tài)二氧化硅亞結構；ZnO/RGO表層負載物為六方纖鋅礦結構的氧化鋅；BN/RGO表層主要負載物為六方氮化硼。確定室溫固化硅橡膠的配比后，將制備得到的三種石墨烯基復合填料使用硅烷改性后與硅橡膠復合，得到導熱絕緣復合硅橡膠。1.0wt%摻量的SiO2/RGO、ZnO/RGO、BN/RGO復合硅13橡膠，熱導率相對于純硅橡膠分別提升了75.0%、80.5%、58.8%，體積電阻率分別為9.3×10Ω·cm、14111.1×10Ω·cm、6.0×10Ω·cm，導熱絕緣性能優(yōu)異。且隨著填料的增加，復合硅橡膠的熱膨脹系數下降，耐熱性能提升，介電常數與介電
6、損耗保持在較低值，在電子封裝材料領域，具有優(yōu)秀的熱學、電學性能。1.0wt%摻量時，復合硅橡膠的拉伸強度平均上升了125.6%、斷裂伸長率平均提升了123.8%、硬度平均提升了24.4%，機械性能沒有因為填料的摻入而下降且有一定程度的提高。相比需要高摻量傳統(tǒng)導熱絕緣填料的硅橡膠，本實驗研究制得的硅橡膠獲得導熱絕緣性能的同時，硅橡膠的機械性能同時得到提升。關鍵詞：導熱絕緣，電子封裝膠，石墨烯，二氧化硅，氧化鋅，氮化硼I石墨烯基導熱絕緣硅橡膠的制備與性能研究II南京航空航天大學全日制專業(yè)學位碩士學位論文ABSTRACTThermalinsulationmaterialsarewid
7、elyusedinelectronicencapsulationadhesive,heatdissipationandinsulationisthekeytoguaranteethenormalworkoftheelectronicdevices,polymerwiththermalinsulationfilleristhecommonpreparationmethodofelectronicpackagingadhesive.Conventionalinorganicthermalinsu
