本文關(guān)鍵詞：高性能導(dǎo)熱PA6復(fù)合材料的制備及其性能研究

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【摘要】：當(dāng)今電子產(chǎn)品朝著高功率、超薄、便捷功能化的方向發(fā)展,對導(dǎo)熱材料提出了更加苛刻的要求。導(dǎo)熱高分子材料以其質(zhì)輕、易加工成型、耐化學(xué)腐蝕性等優(yōu)點,在散熱領(lǐng)域逐漸受到青睞。本文以聚己內(nèi)酰胺6(PA6)作為基體樹脂,選用碳化硅(SiC)和氮化鋁(AlN)為導(dǎo)熱填料,采用環(huán)氧樹脂E51和偶聯(lián)劑KH560對填料進(jìn)行表面處理,通過雙螺桿擠出共混工藝制備性能優(yōu)良的導(dǎo)熱尼龍復(fù)合材料。并對所制備復(fù)合材料的導(dǎo)熱、結(jié)晶、力學(xué)、耐熱等性能進(jìn)行了系統(tǒng)分析。課題技術(shù)難點是如何改善高填充量下導(dǎo)熱填料和樹脂的界面結(jié)合力。本文首先研究導(dǎo)熱材料的加工工藝,摸索出在高填充下合適的工藝參數(shù)、工藝流程。然后,在合適的工藝下探討碳化硅填充尼龍6導(dǎo)熱復(fù)合材料的工藝、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系,包括碳化硅填充量、表面處理、以及尼龍6的擴(kuò)鏈三方面對復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能、結(jié)晶性能、機(jī)械性能、耐熱性能等性能影響。結(jié)果表明,環(huán)氧樹脂E51是一種有效的碳化硅和尼龍復(fù)合界面改性劑。以雙螺桿擠出共混法制備的碳化硅尼龍導(dǎo)熱復(fù)合材料,碳化硅最佳的填充量為60wt%,此時導(dǎo)熱復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到1.1 W/(m2K);而且所制備導(dǎo)熱復(fù)合材料的彎曲模量大幅度提升,但沖擊強(qiáng)度有所下降;固定60wt%碳化硅填充量時,研究不同份量環(huán)氧樹脂對復(fù)合材料的加工以及性能影響發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂E51的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1wt%(相對于PA6而言)時復(fù)合材料的綜合性能最佳;進(jìn)一步同時采用環(huán)氧樹脂和偶聯(lián)劑KH560對碳化硅進(jìn)行表面改性時,能更有效地改善填料與樹脂的界面結(jié)合力,提高導(dǎo)熱復(fù)合材料的綜合性能,其中KH560份量在0.6wt%(相對于填料而言)時,復(fù)合材料性能提升最為明顯。最后,在碳化硅尼龍6導(dǎo)熱復(fù)合材料的實驗基礎(chǔ)上,進(jìn)一步通過復(fù)配氮化鋁以及馬來酸酐接枝POE制備增韌導(dǎo)熱尼龍6復(fù)合材料,并研究其導(dǎo)熱性能、耐熱性能以及機(jī)械性能。研究表明,添加少量氮化鋁能有效提高材料導(dǎo)熱性能,氮化鋁份量在1wt%時,導(dǎo)熱系數(shù)增大到1.2 W/(m2K),但隨著氮化鋁份量的增大,復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)變化不大。而馬來酸酐接枝POE增韌導(dǎo)熱尼龍復(fù)合材料時,其韌性略有提高。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ323.6;TB332

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本文編號：1204603