氮化铝对ABS复合材料导热性能的影响
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滑石纤维增强陶瓷复合材料的导热性能分析导热性能是材料工程中重要的性能指标之一,对于导热性要求较高的应用领域尤为重要。
本文将针对滑石纤维增强陶瓷复合材料的导热性能进行分析,以深入了解其导热机制和性能优势。
导热性能是一个材料传热的重要参数,通常用导热系数来表示。
导热系数是指单位时间单位面积温度梯度下传热量的大小,单位为瓦特/米·开尔文(W/m·K)。
导热系数越大,材料的导热性能越好。
滑石纤维是一种具有优异导热性能的材料,常用于增强材料中以提高导热性能。
与其他纤维增强材料相比,滑石纤维具有较低的导热系数和良好的导热性能。
其导热性能的优势来自于滑石纤维的独特结构和化学成分。
滑石纤维的独特结构赋予了其良好的导热性能。
滑石纤维呈片状结构,具有较大的比表面积,能够提供更多的传热表面。
同时,滑石纤维之间的连接结构也有助于热传导,在复合材料中形成连续的导热路径。
这种结构可以有效地提高传热效率,使得导热性能得到提升。
滑石纤维的化学成分也对其导热性能起到重要影响。
滑石纤维主要由二氧化硅(SiO2)和氧化镁(MgO)组成,二者都具有良好的导热性能。
二氧化硅是一种典型的非金属导体,具有较高的导热系数。
氧化镁的导热系数相对较低,但仍远高于有机材料和聚合物基复合材料。
滑石纤维中的这些成分相互作用,使得导热性能得到了进一步的提升。
滑石纤维增强陶瓷复合材料的导热性能是通过综合考虑滑石纤维和陶瓷基质的导热性能来实现的。
陶瓷基质通常是一种高温材料,其导热性能较好。
通过滑石纤维的添加,可以改变复合材料的导热性能,使之更趋于滑石纤维的导热性能水平。
同时,滑石纤维的添加可提高材料的强度和硬度,增强耐热性,使其在高温环境下保持良好的性能。
滑石纤维增强陶瓷复合材料的导热性能不仅受滑石纤维含量的影响,还受到其他因素的影响。
例如,滑石纤维的尺寸和分散性对导热性能起到重要作用。
较大的滑石纤维尺寸可以提供更多的导热路径,从而提高导热性能。
第26卷 第3期2006年6月 航 空 材 料 学 报JOURNAL OF AERONAUTI CA L MATER I ALSVol .26,No .3June 2006氮化铝颗粒增强聚合物基板材料的制备及介电性能研究张 洁,王 炜,曾宪华,史运泽,樊慧庆(西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072)摘要:采用氮化铝(A l N )颗粒作为增强材料,以环氧树脂(E 251)为聚合物基体,制备了陶瓷颗粒/聚合物复合电子封装与基板材料。
对该复合材料的成型工艺、介电性能和导热性能进行了系统的研究。
随着陶瓷颗粒增强材料含量的增加,复合材料的导热性能得到改善。
在加入了陶瓷颗粒增加了复合材料导热性的同时,仍维持了聚合物材料低介电常数的优点。
关键词:环氧树脂;基板材料;热导率;Cole 2Cole 图中图分类号:T N304 文献标识码:A 文章编号:100525053(2006)0320341202收稿日期:2006201228;修订日期:2006203223基金项目:教育部优秀青年教师、新世纪人才计划和博士点基金(56),西北工业大学研究生种子基金(Z 5)(Z 56)资助项目。
作者简介张洁(),女,硕士研究生,研究方向光电信息功能材料,(2)z j 5@63。
电子产品正向薄型化、高性能化和多功能化的方向发展。
为此,基板材料不仅应具有优异的热性能、电性能和机械性能,还要具有较低的介电常数和介质损耗,并且热膨胀系数与半导体材料相匹配。
由于聚合物具有高电阻率,低介电常数和易加工等优点,常被用作封装材料或基板材料。
但它们的热性能较差,不能适应于产生高热的高集成度和高功率的电路。
陶瓷作为填料的聚合物基复合材料显示出良好的综合性能。
本工作采用A l N 颗粒作为增强材料,环氧树脂作为基体,研究了不同颗粒含量对复合材料热学和电学行为的影响。
1 实验部分原材料为工业级环氧树脂E 251;工业级的二乙烯三胺;工业级的K H 2560;实验室自制A l N 粉末。
UHMWPE/LLDPE/B N复合塑料导热性能研究*周文英任文娥(西安科技大学化学与化工学院,西安710054)(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049)摘要将氮化硼(BN)粒子和超高分子量聚乙烯/线性低密度聚乙烯(UHMW PE/LLDPE)分别用熔融辊炼法和粉末混合法制备导热聚乙烯塑料。
研究了制备方式、填料含量及偶联剂对填料分散状态及体系热导率、热阻的影响。
研究结果表明,粉末法制备的塑料由于BN的高分散效果使得体系的导热性能明显高于熔融辊炼法制备的体系,热导率随填料含量而增加,偶联剂处理有利于提高塑料的热导率。
在UHMW PE/LLDPE/BN中添加少量氧化铝短纤维有助于提高体系的力学强度、韧性及热导率。
关键词氮化硼聚乙烯粉末加工热导率导热塑料系将高导热性增强材料添加到塑料中复合而成,不仅具有高的热传导性能,还保留了塑料在设计、性能和成本方面的优点,具有散热均匀、轻质、成型加工方便、热膨胀系数低和设计自由度高等优点,为当今工程界面临的热量积聚和散失挑战提供了行之有效的解决方法[1]。
因而,广泛用于航空、航天、武器装备、电子、电器、汽车、医药、食品等行业[2]。
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有力学强度高、冲击性能优良,耐磨、耐溶剂及优良的电学性能。
在导热UHMWPE方面,利用氮化铝填充UHMW PE制作韧性导热基板已有研究[3]。
笔者采用氮化硼(B N)粒子填充UHMW PE来制备高导热塑料,鉴于UHMWPE熔体粘度大,为降粘度,加入质量分数为40%的线性低密度聚乙烯(LLDPE)以改善加工性能。
研究表明[4],熔融、辊炼、溶液及粉末四种混合方式中,采用粉末混合法的体系中填料粒子分散效果最好,所得塑料热导率也最高[5-8]。
笔者分别采用熔融辊炼和粉末混合法,经热压成型制备试样,研究加工方式对材料微观结构及热导率的影响,此外,探讨硅烷偶联剂对热导率的影响及氧化铝短纤维对导热塑料力学强度和韧性的影响。
低频导热吸波材低频导热吸波材料是一类具有高导热性能和电磁波吸收功能的新型复合材料。
这些材料的开发旨在实现高导热性和良好的电磁波吸收能力的结合,以满足特定应用的需求。
以下是一些关键点:1. 导热机理:导热吸波材料通常通过在基体中添加具有高导热性的填料,如氧化铝、氧化镁、氮化铝等,来提高材料的导热性能。
这些填料能够有效地传递热量,从而提高材料的导热系数。
2. 吸波机理:为了赋予材料吸波性能,通常会添加铁氧体、羰基铁、羟基铁等吸波剂。
这些吸波剂能够吸收特定频率范围内的电磁波,减少反射和透射,从而达到吸波的效果。
在低频范围内,介电损耗占主导,良好的阻抗匹配对于实现宽频率吸波能力尤为重要。
3. 设计方法:在设计低频导热吸波材料时,需要考虑填料与基体之间的兼容性,以及如何平衡导热性能和吸波性能。
由于基体材料中功能填料的加入总量存在上限,因此在提升某一性能的同时可能会牺牲另一性能。
因此,研发过程中需要通过实验和优化来找到最佳的配方和比例。
4. 制备方法:制备低频导热吸波材料通常涉及到将导热填料和吸波剂与基体材料混合的过程。
这可能包括机械混合、溶液混合、熔融混合等技术。
制备过程中的工艺参数控制对最终材料的性能有着重要影响。
5. 应用领域:低频导热吸波材料的应用主要集中在需要同时具备良好散热和电磁屏蔽能力的领域,如电子设备、通信设备、航空航天器件等。
6. 研究进展:目前,研究人员正在探索新的材料组合和制备技术,以实现导热性能和吸波性能的同步提升。
例如,通过在基体材料中混合加入传统导热填料和吸波剂,或者开发新型的多功能填料,以期获得更优异的综合性能。
低频导热吸波材料的研发是一个多学科交叉的领域,涉及到材料科学、电磁学、热力学等多个方面的知识。
随着技术的不断进步,未来有望开发出更加高效和实用的低频导热吸波材料,以满足工业和军事等领域的复杂需求。
填充型高分子导热复合材料的研究进展于利媛,杨 丹*,韦群桂,倪宇峰(北京石油化工学院材料科学与工程学院,北京102617)摘要:介绍填充型高分子导热复合材料的研究进展,综述3种无机非金属填料(氧化物、碳化物和氮化物)、碳系填料以及表面功能化填料、杂化填料对高分子导热复合材料导热性能的影响。
指出填料的表面功能化改性和杂化有利于改善填料在聚合物基体中的分散性能和界面相容性,从而构建有效的导热网络以提高复合材料的热导率,提出设计合适的配方和工艺是填充型导热复合材料的研究重点。
关键词:高分子导热复合材料;填充型;导热填料;表面改性;热导率中图分类号:TB332 文章编号:1000-890X(2020)11-0873-07文献标志码:A DOI:10.12136/j.issn.1000-890X.2020.11.0873作者简介:于利媛(1996—),女,内蒙古乌兰察布人,北京石油化工学院在读硕士研究生,主要从事橡胶复合材料的开发和性能研究。
*通信联系人(yangdan@)OSID开放科学标识码(扫码与作者交流)导热材料在我国乃至全球的生产生活中起着十分重要的作用。
铝、铁和铜等金属材料通过自身自由电子的热运动具有良好的导热性能,但金属的耐腐蚀性能差、易老化、不易成型加工,同时导电性能良好,使其在绝缘领域的使用受到限制[1]。
高分子材料具有质量小、耐腐蚀、易成型加工、耐疲劳和绝缘性能良好等优点,在导热材料领域占据一席之地,广泛应用于通讯电子设备、医疗、化工和航空航天等领域。
由于高分子材料结构特殊,主要由声子传递热量,其热导率一般都小于0.5 W·(m·K)-1[2],因此高分子材料在某些领域单独使用很难满足散热需求。
目前主要有两种方法提高高分子材料的导热性能,一种是本征法,通过改变聚合物的分子链或分子链分布以获得不同结构,从而提高导热性能;另一种是填充法,通过向聚合物基体中添加高导热填料制成导热复合材料[3]。
氮化铝导热系数
氮化铝 (AlN) 是一种重要的先进工程材料,由于其优异的物理
和化学性质而广泛应用于众多领域。
它们有特殊的电子结构,通常用
于电子器件使用,比如电感,耦合器和滤波器等。
除此之外,氮化铝
还具有良好的热导率,因此它常用于制造热可调节的绝缘,散热片和
是封装用作声和热扩散材料。
氮化铝具有优异的热导率,与其他常见金属相比,它们具有更高
的热导率。
氮化铝具有以下特性:低泊松比,高电阻盐溶液,低热膨
胀系数和优异的电气击穿性能。
它们也具有良好的耐磨性能和耐腐蚀性,因此大多数应用不需要额外的保护。
氮化铝的导热系数在温度和膜厚度之间具有一定的依赖性。
导热
系数的值由膜厚度,温度和含氮量决定。
随着温度的升高,氮化铝的
导热系数变得越来越低,但当膜厚度增加时,氮化铝的热导率也会随
之增加。
一般情况下,氮化铝的平均热导率在20至120 W/(m·K)之间,具体取决于膜厚度和温度。
氮化铝一般用于电子元件和散热片,它们的特殊构造可以克服传
统的金属的质量重、传热低等缺点,改善传热能力、热储存能力和耐
温性能。
由于其良好的绝缘性能和良好的耐磨性能,该材料可以应用
于众多不同行业。
总之,氮化铝是一种优良的工程材料,具有良好的热导率,可用
于各种传热和热储存设备。
由于其结构特点,氮化铝可以提供良好的
热导率以及出色的绝缘性能。