BN在單一基體及共混聚合物中的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)調(diào)控
發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 21:55
隨著電子設(shè)備的小型化和高能量密度化,對(duì)導(dǎo)熱材料的要求日益迫切。為了適應(yīng)電子工業(yè)的發(fā)展,導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的研究是必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。氮化硼(BN)因具有良好的導(dǎo)熱性能和電絕緣性能,常被用作理想導(dǎo)熱填料,填充到高分子基體中制備導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料。同時(shí)為了克服無(wú)機(jī)填料高填充帶來(lái)的加工性能變差等問(wèn)題,對(duì)BN聚合物基復(fù)合材料的制備方法研究就尤為重要。本論文選用六方氮化硼(h-BN)為導(dǎo)熱填料,力學(xué)性能和加工性能優(yōu)良的聚酰胺6(PA6)為基體,采用熔融混合,溶液混合和粉末混合三種方法制備PA6基導(dǎo)熱復(fù)合材料,深入研究填料含量及制備方法對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱,微觀形貌、熔融結(jié)晶及熱穩(wěn)定等性能的影響。測(cè)試結(jié)果表明,三種制備方法得到的復(fù)合材料熱導(dǎo)率均隨填料含量增加而增大,達(dá)到一定填充量后,溶液混合的熱導(dǎo)率增速明顯變快,在填充量為25wt%左右時(shí),達(dá)到導(dǎo)熱逾滲閾值。當(dāng)h-BN添加量為40wt%時(shí),溶液混合得到的復(fù)合材料熱導(dǎo)率達(dá)到1.45W·m-1·K-1,是純PA6的4.0倍。而相同含量下熔融混合和粉末混合的復(fù)合材料熱導(dǎo)率僅為1.13W.m-1.K-1和1.32W·m-1·K-1。實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果與利用Agari模型...
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2導(dǎo)熱填料選擇性分布在其中一相和兩相界面的結(jié)構(gòu)示意圖??
Fig.?2.2?The?comparison?of?thermal?conductivity?of?h-BN/PA6?composites?with??different?preparation?methods??從圖2.2可以看出,無(wú)論哪種制備方法得到的導(dǎo)熱復(fù)合材料,隨著h-BN填??充量增加,其熱導(dǎo)率都會(huì)隨之遞增。在h-BN填充量相同時(shí),溶液混合和粉末混??合得到的復(fù)合材料導(dǎo)熱效果均優(yōu)于熔融混合制備的復(fù)合材料,但在h-BN填充量??達(dá)到20wt%以后,粉末混合的熱導(dǎo)率增加較緩慢,明顯低于溶液混合制備復(fù)合材??料的熱導(dǎo)率。當(dāng)h-BN填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%時(shí),熔融混合和粉末混合的熱導(dǎo)率分??別為l.lSW.m+K:1和l^W.m'K:1,而溶液混合的熱導(dǎo)率增幅最大,達(dá)到??1.45W.m—LK'是純PA6樹脂(OJGW.m?^K1)的4.0倍。綜合上述分析可知,??在低h-BN填充量時(shí)(低于20wt%),粉末混合制備的導(dǎo)熱復(fù)合材料導(dǎo)熱性能最??優(yōu);這是由于粉末混合得到的h-BN/PA6復(fù)合材料
Fig.?2.3?SEM?images?of?composites?prepared?by?different?methods:?(a,b)?MM,?(c,d)??SM,?(e,f)?PM??圖2.3中(a,b)是熔融混合制備的h-BN/PA6復(fù)合材料斷面形貌,可以看出??h-BN與聚合物基體結(jié)合不緊密,界面相容性差,且填料分散不均勻。圖2.3?(c,d)??是溶液混合制備的h-BN/PA6復(fù)合材料斷面形貌,從圖d可以明顯看出片層h-BN??22??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈦酸酯偶聯(lián)劑改性超細(xì)重碳酸鈣填充的ABS復(fù)合材料性能研究[J]. 李永安,彭鶴松,宋世坤,鄧鑫,馮才敏. 塑料助劑. 2017(04)
[2]動(dòng)態(tài)流變學(xué)對(duì)PVDF/PTW共混物流體相容性研究[J]. 陸佳俊,白繪宇,王瑋,劉靜,馬丕明,東為富,劉曉亞. 高分子學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 呂召勝,李亞,姚利輝,王亞娟,蔣嵐,段景寬. 塑料助劑. 2015(04)
[4]Recent Progress on Fabrications and Applications of Boron Nitride Nanomaterials:A Review[J]. Xiang-Fen Jiang,Qunhong Weng,Xue-Bin Wang,Xia Li,Jun Zhang,Dmitri Golberg,Yoshio Bando. Journal of Materials Science & Technology. 2015(06)
[5]BN填充PA6基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料導(dǎo)熱性能研究[J]. 王鵬,黃偉,陳歷波,常明強(qiáng),付曉蓉. 中國(guó)塑料. 2015(03)
[6]聚合物/BN導(dǎo)熱復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 周文英,王子君,董麗娜,睢雪珍. 合成樹脂及塑料. 2015(02)
[7]導(dǎo)熱填料在絕緣高分子材料中的應(yīng)用[J]. 李俊明,虞鑫海,羅道明. 絕緣材料. 2013(02)
[8]填充型尼龍6導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的性能及制備[J]. 李明輝,高智芳,羅紅林,萬(wàn)怡灶. 塑料. 2013(01)
[9]導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 肖善雄,張藝,孫世彧,劉四委,池振國(guó),許家瑞. 廣東化工. 2010(02)
[10]PP/EPDM共混物熱氧穩(wěn)定性研究[J]. 吳小兵,劉小林,楊其,胡曉娟,周俊峰,高麗彥. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2009(05)
碩士論文
[1]碳及氮化硼納米材料的表面改性及其在聚羥基脂肪酸酯改性方面的應(yīng)用研究[D]. 陸穎.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]導(dǎo)熱絕緣尼龍6復(fù)合材料的性能研究[D]. 孫芳.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[3]尼龍6導(dǎo)熱復(fù)合材料制備與性能研究[D]. 陳金梅.北京化工大學(xué) 2014
[4]氮化硼及其導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備研究[D]. 姜建新.哈爾濱理工大學(xué) 2012
[5]氧化鋁填充聚碳酸酯復(fù)合物的制備與性能研究[D]. 文雯.華南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3266899
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2導(dǎo)熱填料選擇性分布在其中一相和兩相界面的結(jié)構(gòu)示意圖??
Fig.?2.2?The?comparison?of?thermal?conductivity?of?h-BN/PA6?composites?with??different?preparation?methods??從圖2.2可以看出,無(wú)論哪種制備方法得到的導(dǎo)熱復(fù)合材料,隨著h-BN填??充量增加,其熱導(dǎo)率都會(huì)隨之遞增。在h-BN填充量相同時(shí),溶液混合和粉末混??合得到的復(fù)合材料導(dǎo)熱效果均優(yōu)于熔融混合制備的復(fù)合材料,但在h-BN填充量??達(dá)到20wt%以后,粉末混合的熱導(dǎo)率增加較緩慢,明顯低于溶液混合制備復(fù)合材??料的熱導(dǎo)率。當(dāng)h-BN填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%時(shí),熔融混合和粉末混合的熱導(dǎo)率分??別為l.lSW.m+K:1和l^W.m'K:1,而溶液混合的熱導(dǎo)率增幅最大,達(dá)到??1.45W.m—LK'是純PA6樹脂(OJGW.m?^K1)的4.0倍。綜合上述分析可知,??在低h-BN填充量時(shí)(低于20wt%),粉末混合制備的導(dǎo)熱復(fù)合材料導(dǎo)熱性能最??優(yōu);這是由于粉末混合得到的h-BN/PA6復(fù)合材料
Fig.?2.3?SEM?images?of?composites?prepared?by?different?methods:?(a,b)?MM,?(c,d)??SM,?(e,f)?PM??圖2.3中(a,b)是熔融混合制備的h-BN/PA6復(fù)合材料斷面形貌,可以看出??h-BN與聚合物基體結(jié)合不緊密,界面相容性差,且填料分散不均勻。圖2.3?(c,d)??是溶液混合制備的h-BN/PA6復(fù)合材料斷面形貌,從圖d可以明顯看出片層h-BN??22??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈦酸酯偶聯(lián)劑改性超細(xì)重碳酸鈣填充的ABS復(fù)合材料性能研究[J]. 李永安,彭鶴松,宋世坤,鄧鑫,馮才敏. 塑料助劑. 2017(04)
[2]動(dòng)態(tài)流變學(xué)對(duì)PVDF/PTW共混物流體相容性研究[J]. 陸佳俊,白繪宇,王瑋,劉靜,馬丕明,東為富,劉曉亞. 高分子學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 呂召勝,李亞,姚利輝,王亞娟,蔣嵐,段景寬. 塑料助劑. 2015(04)
[4]Recent Progress on Fabrications and Applications of Boron Nitride Nanomaterials:A Review[J]. Xiang-Fen Jiang,Qunhong Weng,Xue-Bin Wang,Xia Li,Jun Zhang,Dmitri Golberg,Yoshio Bando. Journal of Materials Science & Technology. 2015(06)
[5]BN填充PA6基導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料導(dǎo)熱性能研究[J]. 王鵬,黃偉,陳歷波,常明強(qiáng),付曉蓉. 中國(guó)塑料. 2015(03)
[6]聚合物/BN導(dǎo)熱復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 周文英,王子君,董麗娜,睢雪珍. 合成樹脂及塑料. 2015(02)
[7]導(dǎo)熱填料在絕緣高分子材料中的應(yīng)用[J]. 李俊明,虞鑫海,羅道明. 絕緣材料. 2013(02)
[8]填充型尼龍6導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的性能及制備[J]. 李明輝,高智芳,羅紅林,萬(wàn)怡灶. 塑料. 2013(01)
[9]導(dǎo)熱高分子復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 肖善雄,張藝,孫世彧,劉四委,池振國(guó),許家瑞. 廣東化工. 2010(02)
[10]PP/EPDM共混物熱氧穩(wěn)定性研究[J]. 吳小兵,劉小林,楊其,胡曉娟,周俊峰,高麗彥. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2009(05)
碩士論文
[1]碳及氮化硼納米材料的表面改性及其在聚羥基脂肪酸酯改性方面的應(yīng)用研究[D]. 陸穎.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]導(dǎo)熱絕緣尼龍6復(fù)合材料的性能研究[D]. 孫芳.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[3]尼龍6導(dǎo)熱復(fù)合材料制備與性能研究[D]. 陳金梅.北京化工大學(xué) 2014
[4]氮化硼及其導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備研究[D]. 姜建新.哈爾濱理工大學(xué) 2012
[5]氧化鋁填充聚碳酸酯復(fù)合物的制備與性能研究[D]. 文雯.華南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3266899
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