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填充型高导热环氧树脂复合材料的研究进展

向欣电子 2022-09-13 14:43 次阅读

摘要:本文从填充型环氧树脂的导热机理出发,主要综述了不同维度无机导热填料掺杂改性环氧树脂的研究现状。基于构筑导热通路的设计思想,重点阐述了不同维度的填料尺寸、分布取向、复合填充、表面功能化等因素对环氧树脂复合材料导热性能的改善效果,并进行了对比分析。最后对填充型环氧树脂研究领域未来的发展做了简要展望。

关键词:环氧树脂;填料维度;导热网络;热导率;TIM热界面材料

引言:随着电子器件不断向着轻薄化、集成化、高频化的方向发展,其在高频下工作时单位体积产生的热量会大幅增加,累积的热量会严重影响电子器件的运行可靠性,成为限制电子器件工作寿命的关键因素。已有研究表明,工作温度每升高 2℃,电子器件的运行可靠性会降低 10%,变压器绕组温度每升高 6℃,其老化速度加倍,预期寿命会缩减一半。此外,三维芯片、发光二极管智能电子产业的不断发展,对电子器件的散热能力提出了更高要求,开发高导热绝缘材料对改善电子器件与电力设备的热管理能力、提高其工作寿命以及运行可靠性具有重要意义。环氧树脂(EP)因具有优异的电绝缘性能、良好的热稳定性、易于加工、成本低等优点而被广泛应用于电子封装、电子线路板、发光二极管、气体绝缘管道等领域。图 1给出了环氧树脂材料的性能优势及典型应用。然而,纯环氧树脂的热导率仅为 0.17~0.23 W/(m·K),如此低的热导率难以满足现阶段高集成度、高功率密度及高频电子器件的散热要求。

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图1环氧树脂材料的优异性能及典型应用

因此,在保持电绝缘性能的基础上提高环氧树脂材料的导热能力就显得尤为重要,开发兼具高导热性和优异电绝缘性的环氧树脂基复合绝缘材料已然成为当前绝缘材料领域的重要研究方向之一。根据研究现状可知,当前主要采用两种方法来提高环氧树脂的导热性能:一是基于分子结构调控环氧树脂导热性能的本征改性研究,即对环氧树脂分子链结构进行一系列的调控,在环氧树脂基体内部形成规整有序的液晶结构来提高其结晶度或取向度,进而提高环氧树脂材料的热导率,该方法得到的高导热环氧树脂称为本征型导热环氧树脂。二是基于无机高导热填料掺杂的环氧树脂导热性能改性研究,即通过在环氧树脂材料中添加一些高导热无机微米、纳米填料,如氧化铝(Al2O3)、氮化硼(BN)、碳纳米管(CNTs)等,结合制备工艺优化获得填充型导热环氧树脂。两种方法各具特点,但相比之下后者制备工艺相对简单、成本较低、可控性强、导热效果提升显著,并且可根据工程应用的不同需求灵活调整填料的填充量,适合工业化的生产。因此,当前国内外学者在填充型环氧树脂的改性研究方面做了大量工作。

本文从聚合物导热机理出发,围绕现阶段不同维度的无机导热填料对环氧树脂材料导热性能的改善情况进行综述。

01 填充型聚合物导热机理

包括环氧树脂在内的大多数聚合物材料热导率都很低,主要有以下 3方面原因:①聚合物内部有部分甚至全部为非晶结构,对声子输运产生强烈散射,而且聚合物大多是热绝缘体,电子传热概率极低;②聚合物的分子量分布较宽且分子大小不一,导致结晶区的晶格结构不完整,影响聚合物内部热量的传导;③聚合物在制备和保存的过程中难免会引入外部杂质和内部缺陷,由这些因素导致的热散射、杂质散射和缺陷散射在聚合物中普遍存在。这些缺陷会造成声子的平均自由行程变短,进而导致热量不能完全扩散,降低聚合物的热导率。

在聚合物中添加高导热无机填料,由于无机填料颗粒规整的晶格使其声子运动的自由行程变长,减小了声子的散射效应,在填料含量达到一定阈值时,能够使热量在无机填料之间高效传递,进而提高聚合物的导热性能。导热通路模型在填充型导热聚合物材料导热性能的机理研究中被广泛采用。当填料的填充量较小时,填料在聚合物中孤立存在,导致填料之间间距较大且互相不接触,难以形成连续的导热通道。相当于填料粒子被聚合物包覆,而填料之间通过聚合物进行桥接,因此复合材料热导率的提升有限。当填料含量增大至阈值时,填料之间出现相互接触,相当于在聚合物基体中形成导热网络而提升热传递效率,此时聚合物基复合材料的热导率开始明显上升。但是当填充量继续增加时,导热网络体系会逐渐到达一个饱和状态,填料之间的相互堆积产生热阻,增加声子散射,复合材料热导率的提升又会变得缓慢。只有当填料的填充量达到某一临界值时,填料之间才会形成相对稳定的导热网络,聚合物材料会从热的绝缘体转变为热的良导体,这个转变过程称为“逾渗”。图 2为填充型导热聚合物材料的导热性能改性示意图。

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图2填充型导热聚合物的导热性能改性示意图

02不同维度填料改性环氧树脂

针对填充型导热环氧树脂的改性主要有以下几种途径:

①采用直接共混等方法在环氧树脂基体中添加高导热无机填料,通过相应的工艺制备成高导热环氧树脂,进而提高环氧树脂材料的热导率;②制备环氧树脂/纳米无机填料复合材料,利用纳米材料独特的光、电、磁等特性来制备高导热环氧树脂,改善环氧树脂的物理性能、化学性能、生物性能,实现环氧树脂的高性能化;③采用化学途径,对导热填料进行表面功能化,改善有机/无机界面的相容性以及填料颗粒在环氧树脂基体中的分散性,进而提高环氧树脂材料的热导率;④利用电场、磁场等外力对环氧树脂基体中的各向异性填料进行定向,提高复合材料在某一方向上的热导率;⑤利用不同维度的导热填料,在复合材料内部构建二维或三维的填料空间结构,进而加强导热网络,制备多维度高导热环氧树脂复合材料。

填充型导热环氧树脂常用的填料按照几何维度大致可分为:①零维纳米填料,如氧化铝(Al2O3)、氮化硼纳米颗粒(BNNP)等;②一维填料,如碳纤维(CF)、碳纳米管(CNTs)等;③二维填料,如氮化硼纳米片(BNNS)、石墨烯纳米片(GNPs)、黏土等;④三维填料,如三维石墨烯、三维氮化硼等。环氧树脂体系常用高导热填料的热导率如表 1所示。

表1典型高导热填料的热导率

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除此之外,利用不同维度填料之间的协同作用可以制备出性能优异的复合填料,从而有效提高复合材料的热导率。在填充的过程中,填料的填充量、表面形貌、粒径、表面处理、制备方法等因素对环氧树脂基复合材料的导热性能具有显著影响。

2.1零维填料掺杂环氧树脂的导热性能

零维填料泛指在三维空间中任一维度均受到约束的颗粒、团簇等。研究发现,零维填料在均匀分散时对EP导热性能的改善十分有效,但由于零维纳米颗粒的比表面能较高且易团聚,常用共价键官能团对零维填料进行表面改性使其在聚合物基体中均匀分散。陈立亚等研究了偶联剂 A151 和PMMA 功能化Al2O3对 EP 导热性能的影响。结果表明,当含量相同时,热导率由高到低依次为 A151-Al2O3/EP、PMMA-g-Al2O3/EP、Al2O3/EP。K KIM等采用羟基化处理以及羟基化处理后再改性两种不同的表面处理方法制备了 BN 纳米粒子,并采用环氧润湿法制备了 EP 复合材料,研究了 BN 纳米粒子、羟基化 BN 和 KBM-403 改性 BN(BN-OH-403)3种填料对 EP 热导率的改善情况,如图 3(a)所示。结果表明,羟基化 BN 填充的复合材料热导率最高,相对于单纯以 BNNP复合的 EP热导率提高了 1.44倍。

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图3零维填料的调控对 EP复合材料热导率的影响

然而,共价化的方法可能会引起填料颗粒的结构缺陷,进而损失复合材料的电绝缘性能或耐热性能,为此,HE Y M 等采用了非共价功能化的方法,以1-芘丁酸(PBA)分子对 BNNP 进行表面改性,再将PBA 功能化的 BNNP(f-BNNPs)与 EP 基体相结合得到 f-BNNPs/EP 复合材料。在填料质量分数为10% 时,f-BNNPs/EP 复合材料的热导率为 1.58 W/(m·K),相对于纯 EP 和未经 PBA 处理过的 BNNP 制备的复合材料分别提高了 7.3 倍和 1.5 倍。该研究证实了非共价功能化策略在改善填充型高导热环氧树脂材料中的重要作用。除了对零维填料进行表面处理之外,零维填料的粒径对复合材料导热性能也有影响。马振宁等以 BN 纳米粒子为填料制备了 BN/EP 复合材料。测试得到填充质量分数为 30% 不同粒径(1、4、20 μm)BN 的 BN/EP 在 25℃ 时的热导率分别为 0.328、0.523、0.920 W/(m·K),相比 EP 分别提高了 0.64 倍、1.62倍、3.60倍。W LEE 等采用不同粒径的微米、纳米Al2O3颗粒制备了 m-Al2O3/EP 和 n-Al2O3/EP 复合材料,如图 3(b)所示。在填料质量分数为 60% 的情况下,m-Al2O3/EP 的热导率达到 0.98 W/(m·K),而n-Al2O3/EP 的热导率仅为 0.70 W/(m·K)。

零维填料粒径对EP导热性能的影响机制主要是:①填料的粒径越小,其比表面积和表面能越大,表面能过大会使填料在基体中发生团聚现象,导致导热填料难以搭接成有效的导热网络;②粒径更小的填料在浇注和固化过程中,即使全程真空脱气,相比于大粒径填料还是会引入更多具有隔热作用的气隙和杂质,进而导致复合材料的热导率偏低。填料复配是提升环氧树脂导热性能的另一种有效途径。将不同种类、大小、形状的零维填料进行复合填充,能够增加导热填料之间相互接触的概率,进而形成更多更复杂的导热通路。闫懂等利用有限元法分析了Al2O3填充 EP基体的热导率与其粒径之间的关系。结果表明,具有正态分布粒径组合的填料填充的 EP 复合材料热导率更大。这是因为小粒径填料可以进入大粒径填料的空隙之中,能够更有效地构建连续导热通路。S CHOI 等以Al2O3和 AlN 为填料,制备了 A(10 μm AlN 和 0.5 μmAl2O3)、B(0.1 μm AlN和 10 μmAl2O3)两种复合填充的环氧树脂复合材料,如图 3(c)所示。测试结果显示,在填料总体积分数为 58.4%、大小颗粒体积比为7∶3 时,A、B 两体系的热导率分别达到最大值 3.402W/(m·K)和 2.842 W/(m·K),这一结果要远高于单掺杂填料时的热导率。

说明填料复配为填料体系各组分间带来的协同作用有效提高了复合材料的导热性能,但填料体系各组分之间的最佳配比需要进行更多的尝试,混合后的导热机理也有待进一步的探索。综上所述,零维填料的表面功能化、粒径、复合填充等因素对复合材料的热导率均会产生影响。

表 2 列出了零维填料/环氧树脂复合材料的绝缘性能及导热性能改善情况的相关研究成果。

表2零维填料/环氧树脂复合材料的热导率及电学参数

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2.2一维填料掺杂环氧树脂的导热性能

一维填料泛指在三维空间中有两维受到约束的填料,例如纳米管、纳米线、纳米棒等。与零维填料相比,一维填料具有较大的长径比,且各向异性。碳纳米管(CNTs)作为一维纳米材料具有极大的长径比和比表面积,同时具有良好的力学性能和高热导率,是制备高导热复合材料的理想功能材料,近年来在热界面材料、导电胶等领域应用广泛。但CNTs极易团聚,与环氧树脂基体的界面结合程度不高、在基体中分散性差,所制备的 CNTs/EP 复合材料在热导率改善方面远未达到预期效果。为了使CNTs与环氧基体具有更好的相容性,研究人员采用填料表面功能化的方法降低界面热阻和抑制声子散射,从而获得更高的热导率。祁蓉等采用混酸(V(浓硫酸)∶V(浓硝酸)=3∶1)对多壁碳纳米管(MW‐CNT)进行羧基化处理,然后利用纳米 ZnO 与活性基团的共价连接制备了 MWCNT/纳米 ZnO,最后得到羧基化 MWCNT/EP 与 MWCNT/纳米 ZnO/EP 复合材料。当填料质量分数为 2% 时,复合材料的热导率相对于 EP 分别提高了 168%、177%。YANG SY 等利用苯三甲酸(BTC)接枝改性 MWCNTs 形成刚性共价键 ,制备了 BTC-MWCNTs/EP 复合材料,如图 4(a)所示,填料体积分数仅 5% 就可使复合材料的热导率提高 684%。事实上,一维填料的表面处理一方面可以增强填料在基体中的分散性,增大一维填料相互搭接的概率,有助于形成导热网络;另一方面经表面处理后的一维填料与聚合物基体之间会形成较强的声子耦合,进而有效降低界面热阻,提高导热效率。

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图4一维填料的调控对环氧树脂复合材料热导的影响

除了表面处理的因素外,在加工过程中巧妙运用特殊技术手段对一维填料进行定向处理,也可以使填料沿取向方向上实现高热导率。近年来,填充型导热聚合物各向异性高导热调控研究受到了广泛关注。目前诱导一维填料取向分布的手段主要有电场诱导、磁场诱导等。

以磁场诱导为例,MABDALLA 等采用机械剪切混合与外加磁场(9.4T)固化的方法对固化过程中的 MWCNTs/EP 进行定向处理,复合材料的热导率表现出明显的各向异性,平行于纤维方向具有最高的热导率,相比于纯EP 提高了 71.4%。LIU M R 等在含表面活性剂的水溶液中成功地将 Fe2O3纳米粒子附着在单壁碳纳米管(SWNTs)上,在磁场作用下与 EP 基体相结合,制备出填料定向排列的 SWNTs/EP 复合材料,如图4(b)所示 ,在填料质量分数为 0.3% 时达到逾渗阈值 ,此时热导率为 0.36 W/(m·K),较纯 EP 提高了111.8%。D A WALTERS 等将包含 SWNT 的悬浮液置于强磁场中,诱导导热填料沿磁场取向,有效提高了热导率。但同时发现即使在强磁场下对一维填料进行定向,复合材料内部的取向程度也有限,无法有效发挥填料本身的高热导率。

基于此,目前国内对外场诱导填料定向排列的研究还比较少,但填料定向形成微观有序的结构对高导热、低填充型聚合物的研究仍具有重要意义。表 3列出了环氧体系中一维填料表面处理与定向方法的相关研究成果。

表3一维填料/环氧树脂复合材料的热导率及体积电阻

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2.3二维填料掺杂环氧树脂的导热性能

二维填料泛指在三维空间中只有一维受到约束的填料,如超晶格、超薄膜、多层纳米膜结构等。相比于零维、一维填料而言,片状的二维填料更容易相互搭接,在较低填充量下就可在聚合物基体内部构建出完整连续的导热网络,进而有效提高聚合物的热导率。马万里等采用行星共混法制备出微米 BN/EP 复合材料(EPM)和纳米 BN/EP 复合材料(EPN),结果表明,薄片状的纳米 BNNS比球形的微米 BN 相互接触的概率更大,对 EP 导热性能的改善效果更好。当填充的 BNNS 质量分数为 15% 时 ,EPN 的热导率达到 0.61 W/(m·K),是纯 EP 热导率的3.2倍。基于二维填料的诸多优异性能,合理调控二维填料在EP基体的表面功能化、取向、尺寸等因素,设计出具有良好散热效率的复合材料研究越来越受到关注。界面通常是决定聚合物基复合材料导热性能的关键因素。通过表面功能化的方法可以提高二维填料在 EP 基体中的分散性,改善与 EP 基体之间的界面结合效果,进而提升复合材料的导热性能。

目前,有共价键和非共价键两种表面功能化的方法,前者利用共价键将改性剂接枝到填料表面,后者利用填料与改性剂之间的氢键、静电引力等相互作用来提高填料与基体的相容性。研究表明 BNNS表面有氨基和羟基,可用共价键功能化进行表面处理。YU J H 等分别利用十八烷基胺(ODA)和超支化芳香聚酰胺(HBP)对 BNNS进行共价和非共价的功能化,制备了 BN/EP、BN-ODA/EP、BN-HBP/EP三种复合材料,复合材料的微观结构与导热性能如图 5(a)所示。

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图5二维填料的调控对环氧树脂复合材料热导率的影响

结果表明,HBP 功能化的 BN 与 EP基体发生化学反应 ,形成较强的界面结合力 ,使BNNS 在 EP 基体中的分散效果最好,热导率相对于未处理过的 BN/EP 提升了 27.5%。非共价处理的BN-ODA与EP基体之间发生了分子链缠结,也使得填料在基体中的分散和导热性能适度改善。在给定温度(100℃)下,复合材料的热导率从小到大依次为 BN/EP、BN-ODA/EP、BN-HBP/EP。这说明二维填料的表面功能化特别是共价键功能化对基体与填料之间的界面相互作用有很好的改善效果,有助于进一步提升复合材料的导热性能。与一维填料类似,二维填料也具有高度的取向性,沿取向方向的热导率远大于垂直方向的热导率。目前已有多种方法使六方氮化硼(h-BN)、石墨烯纳米片(GNPs)等二维填料在聚合物基体中取向。YU C P 等采用真空过滤和切片的方法制备了具有垂直取向和密集填充特性的 h-BN/EP复合材料,如图 5(b)所示。在填料体积分数为 44%时,复合材料沿取向方向的热导率达到 9 W/(m·K)。YAN HY 等在 300 mT 弱磁场下向 EP 基体中加入 GNPs-Fe3O4混合填料并固化 8 h,所得 GNPs-Fe3O4/EP复合材料在平行和垂直磁场方向均具有高热导率,较随机分散的 GNPs/EP 复合材料提高了 139% 和 41%。

除此之外,剪切应力、电场诱导等方法也常用于制备具有定向排列填料的聚合物基复合材料。二维填料的尺寸、形状、表面平整度也是影响复合材料热导率的主要因素。不同状态的二维填料在聚合物基体中的界面结合与声子散射情况不同,会导致复合材料在宏观上具有不同的热导率。CHU K 等对 GNPs 的研究表明,在 EP 基体负载量相同的情况下 ,填料表面平整度较高的 GNPs/EP(f-GNP/EP)复合材料热导率均高于表面粗糙的GNPs/EP(w-GNP/EP)复合材料,如图 5(c)所示。这说明二维填料的表面平整度对填料的比表面积、与聚合物基体之间的界面结合作用以及声子散射情况都有一定程度的影响。表面平整度更高的 GNPs有着更高的本征热导率,在 EP 基体中分散得更好,对 EP 热导率的改善情况更出色。进一步的研究表明,在平整度指数 η较小的情况下,GNPs的厚度、尺寸以及表面处理等因素对复合材料导热性能的影响较小,在 η 较大的情况下这些因素才会对复合体系的导热性能产生比较明显的影响。这说明对于二维填料来说,平整度指数对复合材料热导率的影响程度要高于尺寸、形状等因素带来的影响。因此,在利用二维填料在聚合物基体内部构建导热网络时要格外注意二维填料平整度对热导率的影响。

综上所述,二维填料的表面功能化、定向处理、尺寸以及表面形貌等因素对环氧树脂复合材料的热导率均有影响。表 4列出了相关文献报道的二维填料/环氧树脂复合材料的热导率及电学参数。

表4二维填料/环氧树脂复合材料的热导率及电学参数

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2.4三维填料的调控对环氧树脂导热性能的影响

利用填料在环氧树脂基体内部构建三维导热网络,能够有效解决简单共混带来的导热填料随机分布、导热通路构建不完全、复合材料导热效果达不到预期等问题。导热填料形成的连续三维(3D)网络,能够为声子的传输提供高速的通道,减小声子散射进而提高复合材料的传热效率。三维填料的制备方法、加工参数、混合填料等因素对最终复合材料的热导率都会产生影响。环氧树脂基体内三维导热网络的形成,最常用的方法是预先将颗粒状或片状填料组装成 3D 网络结构,再将聚合物填充到三维填料骨架中,使填料的 3D 网络结构嵌入到聚合物基体中,从而保持填料网络的整体结构。闫蓉等利用聚氨酯泡沫(PF)和纳米三聚氰胺泡沫(MF)两种 3D支架结构,结合 2D片状无机氮化硼填料(BNNS),采用先浸渍后热压的方法制备出 3D-BNNS/EP 复合材料。在填料体积分数为45%,热压固化压缩比为90%时,平行于复合材料表面方向的热导率达到 4.1 W/(m·K),垂直于表面方向的热导率达到 3.88 W/(m·K)。XIAO C 等采用盐模板法制备出氮化硼空心微球(BNMB),如图 6(a)所示,以 EP 基体渗透并进一步压缩制备出 BNMB/EP 复合材料,在填料体积分数为 65.6% 时,复合材料面内、面外热导率分别达到 16.71 W/(m·K)和 5.08W/(m·K)。这是由于压力的作用使更多的树脂基体渗透到微球缝隙中,高密度的 3D 导热网络有利于声子导热。除此之外,填料之间的界面接触得到改善,界面热阻随之降低。

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图6环氧树脂中 3D导热网络的构建方法与热导率的改善情况

HAN J K 等采用独特的双向冻结技术在 EP基体中构建珍珠层模拟 3D导热网络,如图 6(b)所示,实现了填料在 EP 基体中低负载、高导热(15% BNNS 负载下热导率达到6.07W/(m·K))的目的,这项研究为高导热复合材料在电子封装领域的应用提供了新的思路。XU F 等以碳毡(CFelt)为 3D 骨架,在 CFelt 表面镀 Cu 构建3D Cu膜(Cu-Felt)作为连续导热网络,并将 EP 浸渍其中制备出高导热环氧复合材料,如图 6(c)所示,在填充体积分数为 30% 时,环氧基体中 3D 互联的 Cu网络实现了 30.69 W/(m·K)的高热导率 ,约为 EP(0.22 W/(m·K))的 140倍,是 CFelt/EP(0.28 W/(m·K))的 110倍。该研究为制备具有大规模生产和实际应用潜力的高性能导热环氧复合材料提供了一条新的、简单的途径。除此之外,采用 CVD 原位生长、石墨烯焊接碳纳米管、混合抽滤制备“豌豆荚”结构等方法,也能够实现聚合物基体内 3D 导热网络的构建。同时,一些研究人员另辟蹊径,预先制备多孔聚合物基体,再向空洞内注入导热填料,同样在聚合物基体内构筑了 3D 导热网络,使复合材料在保留聚合物基体本身优势的同时获得了良好的导热性能。综上所述,在环氧基体内部形成 3D 网状的散热结构相比于简单的填料共混有着巨大的优势。

一方面,3D 导热网络中填料之间互相搭接,极大地抑制了填料与填料之间的界面热阻;另一方面,填料和环氧基体之间的双连续结构极大地降低了复合材料的逾渗阈值,使复合材料兼具低填充和高导热的特点,同时也很好地保留了环氧树脂基体优异的电绝缘性能和机械加工性,在电子封装及热管理等领域展现出较大的应用前景。表 5列出了相关文献报道的三维填料/环氧树脂复合材料的热导率及电学参数。

表5三维填料/环氧树脂复合材料的热导率及电学参数

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03结束语

本文综述了不同维度导热填料对环氧基体导热性能的改善情况以及影响因素的研究现状。首先,对于零维填料颗粒来说,填料的表面功能化加强了填料与环氧树脂基体之间的分散性以及界面结合作用,改善了导热性能;调控零维填料粒径、填料复配填充对复合材料的导热性能都有改善作用。对于一维填料,表面功能化和定向处理等加工因素都会对复合材料的导热性能有所影响。二维填料与一维填料相类似,同样具有高度取向性和各向异性特点。一维或二维填料的取向分布处理、填料尺寸、表面平整度等因素都直接影响着环氧树脂复合材料的热导率。相比其他维度的导热填料,三维填料或者是在环氧树脂基体内合成的三维骨架结构能够为声子传输提供高速通道,极大地改善热量的传输效率,在热导率提升上显示出巨大优势。三维填料的制备方法、加工参数等都会对环氧树脂复合材料的热导率产生影响。不同维度填料相比之下,构筑三维导热网络能够使环氧树脂的热导率得到更大幅度的提高,在较低填充量下实现高导热。但是从工程应用的角度来说,目前环氧树脂基体中三维导热网络所采用的制备工艺(如冰模板法、自组装法、凝胶注模法等)相对复杂,难以实现大规模的生产,在工业化的进程中还存在很多问题和挑战。另外,在提升环氧树脂导热性能的同时,更应关注无机填料掺杂对复合材料绝缘性的影响规律研究,开发兼具高导热与高绝缘的填充型环氧树脂。

参考文献来源|绝缘材料,中国知网;作者 |张天栋,石壮壮,吴加雪,张昌海,冯宇,迟庆国,李忠华,陈庆国;单位 |哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院

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    的头像 发表于 03-16 08:41 105次阅读
    电子封装用金属基<b class='flag-5'>复合材料</b>加工制造的<b class='flag-5'>研究进展</b>

    复合材料有哪些种类 复合材料有什么优点

    复合材料是由两种或更多种不同的原材料组成的材料,通过化学加工或物理力学方法使其相互结合。根据组分的不同,复合材料可以分为无机复合材料和有机
    的头像 发表于 02-02 14:43 532次阅读

    石墨烯改性橡胶复合材料研究进展

    当前随着纳米材料的不断开发和应用,石墨烯也作为高性能纳米填充材料被加入到橡胶基体中,和炭黑、白炭黑等传统填充材料相比,石墨烯具有独特的结构和
    发表于 01-22 15:02 129次阅读

    热沉用高导热碳/金属复合材料研究进展

    碳/金属复合材料是极具发展潜力的高导热热沉材料,更高性能的突破并发展近终成型是适应未来高技术领域中大功率散热需求的必由之路。本文分别从碳/金属复合材料的传热理论计算、影响热导性能的关键
    的头像 发表于 12-21 08:09 480次阅读
    热沉用高<b class='flag-5'>导热</b>碳/金属<b class='flag-5'>复合材料</b><b class='flag-5'>研究进展</b>

    超高导热氮化硼在3D打印复合材料中的优势

    /(m·K)]远高于面外[30W/(m·K)],因此,在制备氮化硼高分子导热复合材料时,需要对氮化硼填料进行校准,最大限度地减小传热方向上的热阻,从而获得更高的导热系数。3D打印技术可以有效实现氮化硼填料的有序对齐
    的头像 发表于 12-19 16:45 302次阅读

    电路板复合材料微小孔加工技术

    印刷电路板的规格比较复杂,产品种类多。本文介绍的是印刷电路板中应用广的环氧树脂复合材料的微小孔(直径0.6mm以下为小孔,0.3mm以下为微孔)加工技术。复合材料电路板脆性大、硬度高,纤维强度高、韧性大、层间剪切强度低、各向异
    发表于 10-16 15:13 290次阅读

    石墨烯/环氧树脂复合材料的最新进展和航空应用

    石墨烯添加相的不同形态对其复合材料的性能有重要影响,石墨烯的薄膜形态和其排列是研究的热点,图2汇总了相关较为典型的研究成果。BusteroI等通过自支撑膜的方法部分解决了液体技术中常见的高黏度问题,通过在
    的头像 发表于 08-21 15:36 559次阅读
    石墨烯/<b class='flag-5'>环氧树脂</b><b class='flag-5'>复合材料</b>的最新<b class='flag-5'>进展</b>和航空应用

    电子封装用环氧树脂导热材料研究进展

    了其应用范围。在聚合物基体中引入导热填料制备填充导热材料是提高复合材料整体导热性能的有效方法,
    的头像 发表于 06-29 10:14 668次阅读
    电子封装用<b class='flag-5'>环氧树脂</b>基<b class='flag-5'>导热</b><b class='flag-5'>材料</b><b class='flag-5'>研究进展</b>

    自组装法制备高导热氮化硼复合材料

    。因此同时具有出色的电绝缘性和导热性的热界面材料成为了重点的研究方向。 然而,导热系数的提高受到填料的含量和结构的限制。此外,当填充量高时,
    的头像 发表于 06-27 10:42 390次阅读
    自组装法制备高<b class='flag-5'>导热</b>氮化硼<b class='flag-5'>复合材料</b>

    导热吸波材料研究进展

    ,包括制备高热导率的聚合物基体材料、结构优化设计和增强导热吸波复合材料综合性能的研究。通过此研究,旨在为制备高性能
    的头像 发表于 06-26 11:03 532次阅读
    <b class='flag-5'>导热</b>吸波<b class='flag-5'>材料</b><b class='flag-5'>研究进展</b>

    石墨烯增强铜基复合材料制备工艺及性能的研究进展

    作为常用的金属材料,铜因强度较低而应用范围受限,石墨烯具有优异的综合性能,作为极具潜力的增强体而受到广泛关注。石墨烯增强铜基复合材料兼具了铜和石墨烯的优良性能而成为了重要的研究对象。介绍了石墨烯增强
    的头像 发表于 06-14 16:23 3636次阅读
    石墨烯增强铜基<b class='flag-5'>复合材料</b>制备工艺及性能的<b class='flag-5'>研究进展</b>

    连续纤维增强陶瓷基复合材料研究与应用进展

    连续纤维增强陶瓷基复合材料(以下简称陶瓷基复合材料)发明于20世纪70年代,历经近40年的发展,陶瓷基复合材料已成为战略性尖端材料,许多国外机构已具备了陶瓷基
    的头像 发表于 05-18 16:39 1940次阅读
    连续纤维增强陶瓷基<b class='flag-5'>复合材料</b><b class='flag-5'>研究</b>与应用<b class='flag-5'>进展</b>

    TIM热管理材料碳化硅陶瓷基复合材料研究进展及碳化硅半导体材料产业链简介

    、核聚变等领域,成为先进的高温结构及功能材料。本文综述了高导热碳化硅陶瓷基复合材料制备及性能等方面的最新研究进展研究通过引入高
    的头像 发表于 05-06 09:44 1900次阅读
    TIM热管理<b class='flag-5'>材料</b>碳化硅陶瓷基<b class='flag-5'>复合材料</b><b class='flag-5'>研究进展</b>及碳化硅半导体<b class='flag-5'>材料</b>产业链简介

    导热基础材料导热填料填充硅脂导热工艺

    领域的填充粉体;而氧化锌大多做为导热膏(导热硅脂)填料用。 导热硅脂是通过添加耐热、导热性能优异的导热
    的头像 发表于 05-05 14:04 1138次阅读
    <b class='flag-5'>导热</b>基础<b class='flag-5'>材料</b><b class='flag-5'>导热</b>填料<b class='flag-5'>填充</b>硅脂<b class='flag-5'>导热</b>工艺