隨著電子設(shè)備性能的快速提升,對(duì)設(shè)備具有良好的絕緣熱管理性能的需求也不斷增長(zhǎng)。因此,提高常用于電子部件的熱塑性塑料的絕緣導(dǎo)熱性具有重要意義。為了降低導(dǎo)熱填料的用量,在提高復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的同時(shí)保證其力學(xué)強(qiáng)度,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)類Pickering乳液法制備了氮化硼（h-BN）包覆的聚丙烯（PP）珠粒,簡(jiǎn)單熱壓后得到具有三維導(dǎo)熱通路的h-BN/PP復(fù)合材料;利用超臨界CO₂（SC CO₂）剝離出了導(dǎo)熱性能更高的氮化硼納米片（BNNSs）,以提升復(fù)合材料的導(dǎo)熱率;最后通過(guò)多巴胺（DA）對(duì)BNNSs進(jìn)行改性,增強(qiáng)填料與基體之間的界面作用,進(jìn)一步提升復(fù)合材料的導(dǎo)熱率。并探究了填料在復(fù)合材料的分散狀態(tài),復(fù)合材料的流變性能、導(dǎo)熱率及力學(xué)性能,具體如下:（1）通過(guò)類Pickering乳液法制備了h-BN包覆的PP珠粒,通過(guò)熱壓成型制備導(dǎo)熱復(fù)合材料。通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）觀察發(fā)現(xiàn),包覆了h-BN的PP呈規(guī)則的球形,且h-BN均勻、致密的包覆在PP顆粒表面,在h-BN/PP復(fù)合材料中可以觀察到由h-BN構(gòu)建的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。流變學(xué)分析表明隨著h-BN含量的增加,復(fù)合材料... 

【文章來(lái)源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SCCO2/PVP/H2O體系乳液微環(huán)境中層狀材料剝落過(guò)程示意圖[72]

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.2SCCO2/PVP/H2O體系乳液微環(huán)境中層狀材料剝落過(guò)程示意圖[72]Fig.1.2SchematicdiagramoftheexfoliationprocessoflayeredmaterialsintheemulsionmicroenvironmentofCO2/PVP/H2Osystem[72]Tong等[73]也構(gòu)建了含有H2O2、乙醇、PVP的溶劑體系，成功剝離出并改性了BNNS，功能化的BNNS（f-BNNS）可以有效改善BNNS與聚合物之間的界面相互作用，增加相容性。陳夢(mèng)等[74]在乙醇/H2O/表面活性劑/SCCO2體系中剝離出了厚度為2~6nm，結(jié)晶形態(tài)基本與BN一致的BNNSs，并探究了在乙醇/H2O/表面活性劑/SCCO2體系中，乙醇用量、表面活性劑種類（PVP、十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB））、SCCO2壓力等因素對(duì)BNNSs剝離的影響。SCCO2制備BNNSs可以快速得到高質(zhì)量的單層或少層BNNSs，同時(shí)有操作過(guò)程簡(jiǎn)單、制備工藝綠色、污染孝能耗低、成本低等特點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注。圖1.3仿生結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱模型[77]Fig.1.3Thermalconductivitymodelofbionicstructure[77]BNNSs的超高導(dǎo)熱系數(shù)和優(yōu)異的電絕緣性能，僅極少量的添加量就能很好的改善復(fù)合材料的導(dǎo)熱性，在絕緣導(dǎo)熱復(fù)合材料中有著廣泛的應(yīng)用[75-78]。Yao等[79]將BNNSs分散液與PVA水溶液混合、真空抽濾，使BNNSs在PVA基體中有著類

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文8圖1.4PS/GNP/MWCNT復(fù)合材料不同結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱率[97]Fig.1.4ThermalconductivitycorrespondingtodifferentstructuresofPS/GNP/MWCNT12composite[97]通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械混合然后熱壓雖然能控制導(dǎo)熱填料在聚合物基體中形成網(wǎng)狀的隔離結(jié)構(gòu)，但由于導(dǎo)熱填料與塑料粉體之間的密度差異，這種簡(jiǎn)單混合難以混合均勻，所以得到的復(fù)合材料均一性較差，導(dǎo)熱性能也不穩(wěn)定。1.5.2溶液法溶液法主要是以乙醇等有機(jī)溶劑作為溶液，將導(dǎo)熱填料與塑料粉體一起加入進(jìn)溶劑中，通過(guò)攪拌或者超聲波等方式，使導(dǎo)熱填料在物理吸附的作用下均勻的包覆在塑料顆粒表面這種方法可以很好的解決上述機(jī)械混合的不足之處。FakhrE.Alam等[98]以乙醇為溶劑通過(guò)溶液法制備了如圖1.5所示的，具有隔離結(jié)構(gòu)石墨烯/熱塑性復(fù)合材料，在相同的石墨烯含量情況下，具有隔離結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)是通過(guò)熔融混合制備的PP復(fù)合材料的兩倍。當(dāng)石墨烯負(fù)載量為10%時(shí)，PE、PP、PVA(聚乙烯醇)和PVDF(聚偏氟乙烯)復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)分別為1.84、1.53、1.43和1.47W/(m·K)。圖1.5GNP/PP復(fù)合材料的制備過(guò)程示意圖[98]Fig1.5SchematicofthefabricationprocessofGNP/PPcomposite[98]Kim等[99]通過(guò)溶液法將功能化的單壁碳納米管f-SWCNTs、碲納米線（TeNW）包覆在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)上形成具有隔離結(jié)構(gòu)的f-SWCNT@Te

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用于聚合物基復(fù)合材料導(dǎo)熱填料的石墨烯及表面功能化研究進(jìn)展[J]. 董熠哲,田恐虎,盛紹頂.  化工管理. 2020(09)
[2]聚合物基石墨烯導(dǎo)熱復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 董熠哲,田恐虎,盛紹頂.  化工管理. 2020(08)
[3]高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷的快速制備和性能控制[J]. 張景賢,席紅安,段于森,劉寧,馬瑞欣,江東亮,楊建,李曉云,丘泰.  真空電子技術(shù). 2020(01)
[4]導(dǎo)熱絕緣環(huán)氧樹脂/ZnO復(fù)合材料的制備及其性能研究[J]. 許建軍,楊開雄,李志堅(jiān),于曉燕,張慶新.  膠體與聚合物. 2019(04)
[5]機(jī)械活化法制備PVC/MgO復(fù)合板材導(dǎo)熱性能研究[J]. 李慶華,朱云鵬,計(jì)靜琦,沈芳,胡華宇,余聰,張燕娟,覃宇奔,黃祖強(qiáng).  塑料科技. 2019(07)
[6]氮化硼納米片的制備及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 杜淼,李陽(yáng),張光榮.  無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2019(02)
[7]氮化硼納米片/銀納米雜化顆粒填充的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及其性能研究[J]. 任琳琳,王芳芳,曾小亮,孫蓉,許建斌,汪正平.  集成技術(shù). 2019(01)
[8]具有相隔離結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯/氮化硼絕緣導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備及研究[J]. 高傳偉,楊昌躍,陳軍,倪海鷹.  塑料工業(yè). 2017(08)
[9]石墨表面TiC涂層對(duì)高定向石墨/Cu復(fù)合材料熱導(dǎo)率和抗彎強(qiáng)度的影響[J]. 朱英彬,白華,薛晨,呂繼磊,王晨,王俊偉,馬洪兵,江南.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2017(11)
[10]仿貽貝黏附高分子的研究進(jìn)展[J]. 吳俊杰,龍宇華,趙寧,徐堅(jiān).  高分子通報(bào). 2011(10)

博士論文
[1]基于微/納米結(jié)構(gòu)單元的有序組裝制備高導(dǎo)熱復(fù)合材料[D]. 么依民.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2018
[2]表面金屬化金剛石/銅復(fù)合材料導(dǎo)熱模型、界面結(jié)構(gòu)與熱變形行為研究[D]. 張洪迪.上海交通大學(xué) 2018
[3]高導(dǎo)熱絕緣高分子復(fù)合材料研究[D]. 周文英.西北工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]PA6/Al2O3導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 崔夢(mèng)杰.青島科技大學(xué) 2019
[2]隔離結(jié)構(gòu)苯乙烯基聚合物/石墨稀納米復(fù)合材料的制備及性能[D]. 趙方偉.青島科技大學(xué) 2018
[3]超臨界二氧化碳輔助剝離類石墨烯二維材料（BN、MoO3）及其功能化應(yīng)用[D]. 陳夢(mèng).鄭州大學(xué) 2016



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