導熱高分子材料介紹
20世紀90年代發(fā)展起來的高分子材料,由于具有優(yōu)良的電絕緣性及良好的力學性能、耐化學腐蝕性和可靠的加工性能等,因而人們希望以高分子材料為基材制備新型導熱材料。但高分子材料普遍存在導熱性能差的缺陷,因此采取有效的方法高高分子基材的導熱性能,成為研究新型導熱高分子材料最重要的目標。
目前制備導熱高分子材料的主要方法為:制備具有結(jié)晶和高取向結(jié)構(gòu)的聚合物材料,即合成結(jié)構(gòu)型導熱高分子材料;也可以向聚合物基體中添加導熱填料來制備導熱復(fù)合材料,即合成填充型導熱高分子材料。
-
構(gòu)型導熱高分子材料:
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)高分子是依靠分子內(nèi)晶格和聲子的振動來傳導熱量,但是其可活動的范圍較小,就導致了高分子的熱導率較低。
結(jié)構(gòu)型導熱高分子材料是對普通高分子材料采取一定的方法,如外力拉伸或取向等,進而通過改變高分子的物理結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)導熱性能的提高。還有研究表明高度取向和結(jié)晶對材料熱導率提高是有利的。如果在固化樹脂中能夠形成微觀上各向異性、宏觀上各向同性的類晶結(jié)構(gòu)區(qū),就能抑制了聲子散射,使樹脂熱導率提高。其原因可能是分子鏈在外力作用后發(fā)生了取向,體系內(nèi)形成了晶橋,晶型的形成有利于熱傳導。
制備結(jié)構(gòu)型導熱高分子材料,需要借助外力使高分子物理結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,制備工藝復(fù)雜,難度較大,因此在實際應(yīng)用中受到使用限制。
-
填充型導熱高分子材料:
填充型導熱高分子材料是將無機導熱填料以一定的加工方式與普通高分子材料復(fù)合制備的。由于大部分高分子材料熱導率本身很低,需要通過填充熱導率較高的填料來增加高分子基體的熱傳導性能。
導熱填料的種類、形狀、粒徑以及與基體界面間的作用,都對復(fù)合材料的導熱性能有很大影響。目前主要導熱填料類型: 石墨和碳纖維(CF)以及氮化硼(BN)
共有-條評論【我要評論】