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1、萬方數據高導熱絕緣高分子復合材料的研究進展王文進,李鴻巖,姜其斌≤株溯時健囊耪料秘技毅份煮隈公霹,滋精撩溯412007)摘要:介紹了高導熱絕緣高分子復合材料的導熱機理,討論了影響高導熱絕緣高分子材料導熱性能的主要因索,闞述了高導熱絕緣高分子撈料的發(fā)展方向。關鍵調:高導熱;絕緣;復合材料中圖分類號:TM215;TQ317文獻標志碼:A文章編號:1009—9239(2008)05—0030一04ResearchProgressofHighThermalConductiveandElectricalInsu
2、latingPolymerCompositesWANGWen-jin,LIHong-yan,jiANGQi-bin(zhuzhouTimesNewMaterialTechnologyCo.,Ltd,Zhuzhou412007。China)Abstract:Thethermalconductingmechanismofhighthermalconductiveandelectricalinsulatingpoly-mercompositeswasdescribed。Andtheeffectingfact
3、orsonthermalpropertieswerediscussed。Thedevelopmentdirectionofthermalconductingandinsulatingpolymercompositeswasputforward.Keywords:highthermalconductive:electricalinsulation;composites1前言高分子材料具有輕質、耐化學腐蝕、易加王成型、毫絕緣性能優(yōu)弊、力學及抗疲勞性熊優(yōu)良等特點。然而,絕大多數高分子材料熱導率極低,是熱絕緣
4、體,尚若賦予高分子材料以一定導熱性,則會拓寬高分子材耨酶應用領域瓢弋根據電絕緣性露將導熱高分子分戈導熱導電高分子和導熱絕緣高分子兩大類。導熱絕緣高分子材料在絕緣散熱及導熱場合對于提高電氣及檄電子器件的精度霸壽愈具有重要意義瑟lo隨著微電子集成技術和組裝技術的快速發(fā)展,電子元器件和邏輯電路的體積越來越小,而工作頻率急尉增加,半導搭熱環(huán)境巍高溫方向迅速變化。此時電子設備所產生的熱量迅遵積累、增加,在使用環(huán)境溫度下,為保證電子元器件長時間高可靠性地正常工俸,及時散熱黲力就成為影響其使靂壽命的薰要限制因素,所
5、以迫切需要研制高導熱性能的絕緣高分子復合材料【3^5lo茸前,高罨熱絕緣高分子耪料主要采焉向聚合物中填充導熱組分,通用的導熱填料為高導熱的無機轂稹囂期:2008一07一薛基愈項目;863計姍資助項目(200甜AllAl78)作者簡介;王文進(1980一)。男。湖北仙桃人.碩士。工程師。研究方向為繼米囊整豺辯的瓣究及應攫。《電話)0733—7626867(電子售麓)wangwj@trp。C01.cno物陋lo此方法得到的材料具有較好的導熱率,價格低廉,易于工業(yè)化生產,是飚前高導熱絕緣高分乎復合材料研究酶
6、主要方彝。2高導熱絕緣高分子復合材料的導熱機理榱據熱動力學說,熱是~秤聯系剜分子、原予、電子等以及它們的組成部分的移動、轉動和振動的能量。因此,物質的導熱機理必然與組成物質的微觀粒子豹運動密切關聯。不霹物質及物質娃子不弱狀態(tài)時有不同的導熱機理。相應導熱能力也有很大差別。但所有物質的熱傳導,不管處于何種狀態(tài),都是幽物質內部微觀粒子相互碰撞裙傳遞的綣暴敬slo固體內部的導熱載體分為3種;電子、聲予及光子。晶體中由于微粒的遠程有序性,聲子起主要俸用。許多高分子材料是由苓對稱的羧性鏈節(jié)所梅成。如聚氯乙烯、纖維
7、素、聚酯等,它們都屬于晶態(tài)或非晶態(tài)的材料,整個分子鏈不能完全自由運動,只能發(fā)生原子、基露或鑣節(jié)的振動。熱導率對溫度有依賴性【9lo隨著溫度的升高,可以發(fā)生更大基團或鏈節(jié)的振動,所以隨饕溫度升高,高分予材料導熱性提高駐。毛對于多晶態(tài)或玻璃態(tài)的絕緣材料,盤予聲子棗由程很小。其熱導率很低。對于絕緣高分子材料而言,材料的導熱性能取決于含極性基團的多少秘極性基團偶極化的程度fl‘lo另外絕緣高分子復合材料的熱萬方數據導率也取決于分子內部的結合緊密程度,其可以通過外界的定向拉伸或模壓的方式實現。超拉伸的聚乙烯霸熱
8、囂率可以達薊未拉律鰱兩倍,蹙至成為熱的良導體,這是由于在高拉伸比時形成了相當數量的伸展分子鏈構成的針狀晶體一晶橋[12,13Io一般毫分子材料本身熬導熱性能很差,是熱的不良導體,只有通過填充高導熱性的填料增加材料的熱導率。填料自身的導熱性能及其在高分子基體中的分布形式決定了整捧材料蛉導熬性熊[14,1510裹導熱絕緣高分子復合材料的導熱系數取決于高分子和導熱填料的協同作用。當加入的填料量較少時,填料在高分子基體中的分布近似戳孤島形式窶現,聚合物為連續(xù)相,