高导热硅橡胶基复合材料的制备及表征

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1、高导热硅橡胶基复合材料的制备及表征Fabricationandcharacteristicsofhighthermal1J●●■●●1●oC0nnUCtlVeSlllC0nerUDDerC0mDOSlteS专姓业：挝型堂名：呈渲二。一四年六月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的

2、法律结果由本人承担。学位论文作者签名：彦≥专√。，g年多月色日学位论文版权使用授权书～～～一江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生院办理。本学位论文属于

3、不保密口。指导教师签名：、莎b，∥年多月易日依‰劳伯名年签者作U文川论0位学江苏大学硕士学位论文摘要近年来，随着微电子科技的进步，电子元器件日益向着集成化和微型化发展。然而，由此导致的热量聚集和散热问题已成为制约电子元器件工作可靠性及使用寿命的关键因素之一。高分子基复合导热材料因有望使该问题得以解决，而引起了人们的日益关注。本文以硅橡胶为基体，氧化铝微米颗粒、镍纳米颗粒以及镍／氧化铝复合粒子为填料，制备了导热硅橡胶基复合材料。并利用XI①、SEM、OM、激光导热仪、LCR型数字电桥和VSM等手段系统研究了制备过程及组分对复合材料的组织、导热和介电性能等的影响。主要得

4、出了以下结论：(1)氧化铝／硅橡胶复合材料采用氧化铝微米颗粒作为导热填料制备了硅橡胶复合材料，主要研究了复合材料的微观形貌、热扩散系数和相对介电常数。研究表明，随着氧化铝含量的增加，硅橡胶的热扩散系数和介电常数增加。当氧化铝填量为70叭．％时，复合材料的热扩散系数为纯硅橡胶的2．8倍，而介电常数仍然保持在一个很低的水平。当氧化铝填量一定时，和小粒子填充体系相比，大粒子填充体系具有更高的热扩散系数和相对介电常数。随着温度从25℃升高到125℃时，氧化铝／硅橡胶复合材料的热扩散系数略有下降。(2)镍脏橡胶复合材料采用镍纳米颗粒作为导热填料制备了硅橡胶复合材料，主要探究了

5、磁场的诱导对复合材料的形貌、热扩散系数和相对介电常数的影响。研究表明，由于磁场的诱导，镍粒子在硅橡胶基体中沿着磁场方向定向排列，由定向排列的镍离子填充制备的硅橡胶复合材料的热扩散系数和介电常数明显高于没有磁场的诱导制备的镍／硅橡胶复合材料。复合材料的热扩散系数、相对介电常数和饱和磁化强度随镍粒子含量的增加而增加，对于在磁场的诱导下制备的复合材料，当基体中镍粒子的质量分数为10叭．％时，复合材料的热扩散系数、相对介电常数分别是纯硅橡胶的1．34和近4倍。镍／硅橡胶复合材料的热扩散系数随着温度升高略有降低。(3)混杂填料填充硅橡胶复合材料采用二元混杂粒径氧化铝作为导热填

6、料制备了硅橡胶复合材料，主要探究了不同粒径氧化铝的相对用量对复合材料热扩散系数和相对介电常数的影响。当填料填量固定时，大小粒子按照适宜比例组成二元粒径混杂氧化铝填料填充硅橡胶高导热硅橡胶复合材料的制备及表征的导热性能要优于单一粒径氧化铝填充体系，而相对介电常数则低于单一粒子填充体系。采用镍／氧化铝复合粒子作为导热填料制备了导热硅橡胶复合材料，探究了微纳米复合粒子对硅橡胶复合材料导热和介电性能的影响。和将镍粉和氧化铝直接混合填充硅橡胶相比，采用纳米镍负载在微米氧化铝的表面制备成复合粒子进行填充制得的复合材料具有更高的热扩散系数和相对介电常数。关键词：高导热，硅橡胶基复

7、合材料，氧化铝，镍，镍／氧化铝复合粒子，热扩散系数，相对介电常数江苏大学硕士学位论文AbstractIIlrecentyears，谢tll也edevelopmentofr11icroelec仃011icstecllnologya11dnleprogressofiIltegrationandIIliIlianlrizationofelec仃oIliccomponents，heatdissipationproblemhasbecomeoIleofthekeyf拟orstllatrestriCttllereliabil时alldservicelifeofelectri