本文關(guān)鍵詞：聚合物基復(fù)合材料導(dǎo)熱機(jī)理的研究及其導(dǎo)熱行為的影響因素

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【摘要】：散熱問題是制約著微電子行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的重要因素之一,以聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料為代表的熱界面材料,由于其本身良好的導(dǎo)熱性能,一定的柔韌性,可以有效的改善界面接觸,增大傳熱面積,從而提高散熱效率。在聚合物材料中,硅橡膠具備良好的彈性、電絕緣性、耐化學(xué)性,特別是耐高溫性以及易加工性,其在導(dǎo)熱材料中的應(yīng)用越來越廣泛,因此以硅橡膠為聚合物基的導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究受到大量的關(guān)注。本文采用液體共混法,以雙組分加成型液體硅橡膠為基體樹脂,通過添加具有良好導(dǎo)熱性能的球形氧化鋁,制備聚合物基熱界面材料。利用穩(wěn)態(tài)熱流法以及非穩(wěn)態(tài)熱流法、掃描電子顯微鏡(SEM),傅里葉紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TGA)、X-射線衍射(XRD)和密度天平等對材料的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)熱機(jī)理進(jìn)行研究。此外,通過對填充型的熱界面材料導(dǎo)熱機(jī)理的研究論證,提出新型“貫穿相”的導(dǎo)熱網(wǎng)鏈模型。采用在基體樹脂中添加單一粒徑的球形氧化鋁制備導(dǎo)熱復(fù)合體系,利用穩(wěn)態(tài)熱流法表征樣品的導(dǎo)熱性能,實驗結(jié)果表明:材料的導(dǎo)熱性能隨粒子的添加量增大而提高,單一球形粒子在樹脂中的分散堆積存在一個最大堆積密度,最大堆積密度為0.60左右。通過對加工工藝的改善,可以有效的控制復(fù)合材料中的孔隙率,提高導(dǎo)熱性能�？紫堵视�12%下降至4%左右,導(dǎo)熱率由1.65W/(m·K)提升至1.85W/(m·K)。對粒子在材料中的堆積方式進(jìn)行研究,通過粒徑比(k)小于0.154的大小粒子進(jìn)行復(fù)配可以有效的提高粒子的堆積密度,從而提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱率。經(jīng)過雙組分復(fù)配之后最大堆積密度達(dá)到0.76,材料導(dǎo)熱率為3.45W/(m·K)。.對導(dǎo)熱網(wǎng)鏈和界面因子進(jìn)行論證分析,提出“貫穿相”的新型導(dǎo)熱網(wǎng)鏈。實驗結(jié)果表明界面影響因子α值沒有隨著粒子含量的增加而增大,采用碳化硅為貫穿骨架時,α值為0.05左右。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB332
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本文編號：1193320