橡塑导热高分子材料的研究

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1、摘要随着科学技术的发展，传统的导热材料—金属，由于其抗腐蚀性能差且导电，在一些特定领域已经受到了限制。如在化工生产和废水处理中使用的热交换器，要求所用材料既要有较高的导热能力，又要耐化学腐蚀、耐高温；在电子电气领域．由于集成技术和微封装技术的发展，电子元器件和电子设备向小型化和微型化方向发展，导致有限的体积内产生了更多的热量，此时则需要高导热的绝缘材料将所产生的热量迅速散失掉。而高导热高分子材料良好的绝缘和导热特性，很好的满足了以上特定领域的需求。因此，研究高导热高分子材料具有十分重要的意义。本文采用稳态法测试原理，设计和制备了简易热导率测试装置，该装置具有测试快捷、操作简便的特点。并在此

2、基础上，设计了使用该装置测试热导率的流程和方法。通过与其它同类型先进热导率测试仪相比较发现，本实验装置测试的结果误差小于10％，基本可以满足本课题的需要。此外，本文还讨论了误差产生的原因和消除方法。在此基础上，对采用共混法制备的填充型HDPE／导热填料、硅橡胶／导热填料的导热性能、力学性能及电性能进行了研究。研究发现：在单一填料填充的HDPE、硅橡胶中，随无机导热填料的加入，HDPE、硅橡胶的力学性能随导热填料的增加普遍有降低的趋势，热导率随导熟填料的增加而表现出增大的趋势，并且有突变现象。在双组分导热填料填充的HDPE、硅橡胶中，在添加量一定的情况下，组分配比的变化对HDPE、硅橡胶的导

3、热性能、力学性能及电性能都有一定的影响。本文进一步对高分子材料的导热机理进行了探索，重点分析了导热填料的种类、含量、粒径以及试样的温度、结晶度、密度对橡塑材料导热性能的影响。研究发现，在HDPE和硅橡胶中加入导热填料，均能提高其导热性能，导热性能随导热填料含量的增大而提高，且与导热填料种类有关；导热填料的粒径细化可以提高基体材料的导热性能；结晶型HDPE在高温区其随着温度的升高，热导率有下降的趋势，本文对热导率的这种变化趋势做了理论解释；从分子角度讨论了结晶度对导热性能的影响，聚合物材料结晶度的提高可有效提高其自身的导热性能；提高复合材料的致密性可以减小气泡及微缺陷的存在，对提商其自身的导

4、热性能有很大的帮助。关键词：导热填料，热导率，测试方法，影响因素，HDPE，硅橡胶AbstractWimthedevelopmentoftechnologyandscience．traditionalthermalconductivematerials-metalshavebeenlimitedinspecialfields，forerosionandelectricconductivit孓Such∞heatexchangerusedinchemicalengineeringandwastewaterdispo∞LrequirenotonlyhighlythermalCOluluctivi

5、tybutalsoresistanttochemicalerosionandhightemperature．Andinthefieldsofelectronandelectric，withthedevelopmentofintegrationandassemblytechnique，theelectroniccomponentsandlogiccircuithavemuchquantityofheatforitsminiaturizationandmicromation．Allofthisnecdshishlythermalconductiveandinsulatedmaterialsto

6、dissipateit．PolymermaterialswhichhavehighlythermalconductivityandinsulationmeetiLTherefore．thestudyOUthermallyconductivepolymermaterialsbecomeveryimportanLInthispaper,bymeansofsteadystatemethod，asimpleequipmentusedinmeasuringthethermalconductivityWasdesigned．Theequipmenthasitscharacteristicsofbein

7、gconvenientandrapid．AndanewmethodOnmeasuringthermalconductivitybasedonthissimpleequipmentWaSdevised．Comparingwiththeadvancedapparatusofmeasuringthermalconductivity,thisequipmenthasitserrorlessthan10％，whichcouldsa