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1、总第150期舰船电子工程Vol.25No.62005年第6期ShipElectronicEngineering36X高导热绝缘复合材料的研究1)2)1)张志龙 吴 昊 景录如1)(中国地质大学材料科学与化学工程学院 武汉 430074)2)(华东交通大学信息工程学院 南昌 330013)摘 要:综述了高导热绝缘复合材料的导热机理和常用的导热理论模型,介绍了基体材料和填料的研究进展,复合技术的进展及其在电子、电机行业的应用前景。关键词:高导热;绝缘;复合材料;应用中图分类号:TQ330StudyoftheHighThermalConductivit
2、yandElectricalInsulationComposite1)2)1)ZhangZhilongWuHaoJingLuru1)(CollegeofMaterialScienceandChemicalEngineering,CUG,Wuhan430074)2)(SchoolofInformationEngineering,EastChinaJiaotongUniversity,Nanchang330013)Abstract:Theheatconductionmechanismandnormallyusedtheoreticalmodelsof
3、highthermalconductingandelectricalinsu2latingcompositearesummarizedinthepaper.Theprogressinthepolymermaterial,fillerandthefabricatedtechniquesisintro2duced,otherwise,theprospectofsuchmaterialsappliedinelectronicfieldandelectromotorispresentedandpredictedKeywords:highthermalco
4、nductivity,electricalinsulationcomposite,application.Classnumber:TQ330 随着高分子材料在各行业应用的日渐普及,人载荷者是声子。们对其综合性能的要求不断提高。在当代电子信如何利用各种手段以使体系中的导热网络最息技术革命的浪潮中,电子电气材料领域急需导热大程度上形成而达到有效的热传导,获得高导热绝缘材料来散发集成电路中产生的大量的热,使电性体系,许多研究者曾提出各种模型对不同形状填子元件在合适的温度下稳定工作,延长使用寿命。料(粉末,粒子,纤维等)填充的导热材料的导热率导热绝缘材
5、料用于电机行业时,可有效地降低电机进行预测。如Maxwell、Bruggeman、Eucken、[1-3]绕组的温升,减小电机体积并增大功率输出。Nielsen和Cheng-Vochen的两相模型理论,以及到目前为止,还没有一种高分子材料同时具有导热其它的一些模型理论如Russell、Jefferso和Peter2性和绝缘性,国内外的研究都集中于将某种导热绝son等。Sundstron.D.W将以上某些理论模型与缘的无机填料掺杂到具有特定要求的高分子材料实验结果相比较,发现它们有不同的偏差,如:中,得到高导热绝缘复合材料。本文将论述影响复Brug
6、geman和Cheng-Vochen的理论有4.5%的合材料导热和绝缘的因素,并介绍国内外的理论和偏差,Maxwell则有10.6%的偏差,Peterson有[4-7]应用研究状况。10.8%的偏差。以上理论所讨论的填充量一般集中在0~1高导热绝缘复合材料导热机理及10vol%(低填充)或10%~30vol%(中等填充),A2理论模型[8]gari.Y等提出了一种新模型,对高填充以及超 热传导过程采取扩散形式。固体中,热能的载高填充的导热材料进行了研究。Agari.Y提出的荷者包括电子,声子(点阵波)和光子(电磁辐射)大新理论模型认为,在那些填
7、充的聚合物体系中,若多数聚合物,都是饱和体系,无自由电子,所以热能所有填充粒子聚集形成的传导块与聚合物传导块X收稿日期:2005年3月21日,修回日期:2005年4月13日2005年第6期 舰船电子工程 37在热流方向上是成行的,则复合材料导热率最高;亚胺所含的极性基团多,且较易极化,其导热系数若是成列的,则复合材料的导热率为最低,由于考为0.37W/(m·k),在有机薄膜中最高。聚四氟乙虑了粒子的影响因素,并假定分散状态是均匀的,烯无极性,其导热性就差,为0.25W/(m·
8、k)。Luc[13]得到了理论等式:Langer,DenisBillaud等研究了拉伸和退火PPS1gk=VfC21gkf+(1-Vf)