氮化硼填充導熱高分子復合材料的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-10-23 06:54
隨著電子信息科學技術(shù)與航空航天技術(shù)向高密度組裝技術(shù)飛速發(fā)展,導致大量的能量產(chǎn)生并積累在電子設備中,將會對電子設備的工作效率及使用壽命產(chǎn)生負面的影響。因此,為了保障電子設備的正常高效工作,需要能將積累的能量快速散出的高導熱性能的聚合物材料。本文以氮化硼(BN)片填充聚碳酸酯(PC)以及納米氮化硼球(BNNS球)、納米氮化硼-銀球(BNNS-Ag球)填充環(huán)氧樹脂(Epoxy),制備具有高導熱性能的復合材料。首先,我們通過的熱壓工藝制備了內(nèi)部含有取向排列BN的PC復合材料,從而在復合材料體系內(nèi)部最大程度上形成有序的導熱網(wǎng)絡,為聲子的傳遞提供通道。X射線衍射和掃描電子顯微鏡的表征說明BN片在復合材料內(nèi)部形成高度取向的排布,形成了有效的導熱通路。在氮化硼片填充體積分數(shù)為18.7%時,復合材料的導熱系數(shù)達到了 3.09 Wm-1K-1,相比于PC提高了 1371%。同時,通過對其的熱紅外成像表征,結(jié)果表明,HoBN/PC復合材料具有很好的散熱效果。此外,取向排列BN復合材料抵抗阻力變形的性能明顯增強,復合材料的儲能模量達到了 4.26×109<...
【文章來源】:安徽大學安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2氮化硼片的尺寸分布??
vol%)?and?corresponding?enlarged?view?outlined?in?the?white?rectangle?area.??為了進一步驗證BN片在PC內(nèi)部的取向程度,我們運用XRD對HoBN/PC??復合材料進行了表征,如圖2.4所示。26.9°和41.7°的兩個峰位分別對應六方氮??化硼的(002)和(100)晶面。(100)晶面的衍射峰與六方BN的六方晶面垂直。如果??在復合材料中氮化硼片呈水平排布,即與六方氮化硼的六方晶面平行,那么XRD??圖譜中(002)峰的衍射峰強度會降低,而(100)晶面的衍射峰強度會增加。我們對??取向BN片的PC復合材料(18.7?vol%)進行了豎直和水平兩個方向的XRD表征,??其中水平方向與BN片的取向平行。圖2.4的數(shù)據(jù)顯示,當樣品的XRD表征方??向從豎直變?yōu)樗綍r,(002)晶面的衍射峰強度降低。然而,當樣品的XRD表征??方向為豎直的時候
direction.?(b,c)?The?schematic?illustrations?of?the?X-ray?and?the?orientation??2.3.2復合材料的導熱性能??圖2.5a為HoBN/PC和RoBN/PC復合材料在+同填料含量下的導熱系數(shù),??可以看出隨著填料含量的增加,HoBN/PC和RoBN/PC復合材料的導熱系數(shù)都呈??現(xiàn)上升的趨勢。此外,HoBN/PC復合材料的平面導熱系數(shù)比RoBN/PC復合材料??提高得更快。因為相比于RoBN/PC復合材料,熱壓工藝可以更高效率也提高BN??片在BN/PC復合材料中相互接觸面積,從而有效增加復合材料內(nèi)部的導熱通道,??提高復合材料體系的導熱系數(shù)181]。當填料含量為18.7?vol%時,HoBN/PC復合材??料的平面內(nèi)導熱系數(shù)為3.09?WnT1?1C1,然而RoBN/PC復合材料的平面內(nèi)導熱系??數(shù)僅為0.%?Wnr1。蓿薄F矫鎯(nèi)導熱系數(shù)的巨大差異突出了?BN片取向的重要性。??為了進一步說明BN的取向?qū)τ谔岣邚秃喜牧蠈嵯禂?shù)的優(yōu)勢,我們計算了復介??材料導熱系數(shù)的單位體積提高效率(;/)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]貝殼珍珠母增韌機理研究進展[J]. 王振興,原梅妮,李立州,郎賢忠. 材料導報. 2015(15)
[2]BN/聚砜導熱絕緣復合材料的制備及性能[J]. 楊文彬,張凱,楊序平,白進偉,周元林. 西南科技大學學報. 2011(01)
[3]氧化鋁的表面改性及其對BR導熱性能的影響[J]. 陶慧,陳雙俊,張軍,朱文浩. 橡膠工業(yè). 2011(02)
[4]導熱LLDPE/SiC復合材料的性能研究[J]. 任芳,任鵬剛,狄瑩瑩. 化工新型材料. 2010(10)
[5]聚合物基導熱復合材料的性能及導熱機理[J]. 李賓,劉妍,孫斌,潘敏,戴干策. 化工學報. 2009(10)
[6]Al2O3/環(huán)氧樹脂復合材料導熱性能的研究[J]. 趙斌,饒保林. 塑料. 2009(01)
[7]聚碳酸酯及聚碳酸酯合金導熱絕緣高分子材料的研究[J]. 李麗,王成國,李同生,陳文忠. 材料熱處理學報. 2007(04)
[8]活性稀釋劑對環(huán)氧樹脂阻尼性能的影響[J]. 石敏先,黃志雄,酈亞銘,楊國瑞. 粘接. 2007(04)
[9]Al2O3對導熱硅橡膠性能的影響[J]. 周文英,齊暑華,涂春潮,趙紅振,吳波. 合成橡膠工業(yè). 2006(06)
[10]聚丙烯/鋁粉復合材料導熱性能的研究[J]. 王亮亮,陶國良. 塑料工業(yè). 2003(12)
本文編號:3452695
【文章來源】:安徽大學安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2氮化硼片的尺寸分布??
vol%)?and?corresponding?enlarged?view?outlined?in?the?white?rectangle?area.??為了進一步驗證BN片在PC內(nèi)部的取向程度,我們運用XRD對HoBN/PC??復合材料進行了表征,如圖2.4所示。26.9°和41.7°的兩個峰位分別對應六方氮??化硼的(002)和(100)晶面。(100)晶面的衍射峰與六方BN的六方晶面垂直。如果??在復合材料中氮化硼片呈水平排布,即與六方氮化硼的六方晶面平行,那么XRD??圖譜中(002)峰的衍射峰強度會降低,而(100)晶面的衍射峰強度會增加。我們對??取向BN片的PC復合材料(18.7?vol%)進行了豎直和水平兩個方向的XRD表征,??其中水平方向與BN片的取向平行。圖2.4的數(shù)據(jù)顯示,當樣品的XRD表征方??向從豎直變?yōu)樗綍r,(002)晶面的衍射峰強度降低。然而,當樣品的XRD表征??方向為豎直的時候
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]貝殼珍珠母增韌機理研究進展[J]. 王振興,原梅妮,李立州,郎賢忠. 材料導報. 2015(15)
[2]BN/聚砜導熱絕緣復合材料的制備及性能[J]. 楊文彬,張凱,楊序平,白進偉,周元林. 西南科技大學學報. 2011(01)
[3]氧化鋁的表面改性及其對BR導熱性能的影響[J]. 陶慧,陳雙俊,張軍,朱文浩. 橡膠工業(yè). 2011(02)
[4]導熱LLDPE/SiC復合材料的性能研究[J]. 任芳,任鵬剛,狄瑩瑩. 化工新型材料. 2010(10)
[5]聚合物基導熱復合材料的性能及導熱機理[J]. 李賓,劉妍,孫斌,潘敏,戴干策. 化工學報. 2009(10)
[6]Al2O3/環(huán)氧樹脂復合材料導熱性能的研究[J]. 趙斌,饒保林. 塑料. 2009(01)
[7]聚碳酸酯及聚碳酸酯合金導熱絕緣高分子材料的研究[J]. 李麗,王成國,李同生,陳文忠. 材料熱處理學報. 2007(04)
[8]活性稀釋劑對環(huán)氧樹脂阻尼性能的影響[J]. 石敏先,黃志雄,酈亞銘,楊國瑞. 粘接. 2007(04)
[9]Al2O3對導熱硅橡膠性能的影響[J]. 周文英,齊暑華,涂春潮,趙紅振,吳波. 合成橡膠工業(yè). 2006(06)
[10]聚丙烯/鋁粉復合材料導熱性能的研究[J]. 王亮亮,陶國良. 塑料工業(yè). 2003(12)
本文編號:3452695
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