导热有机硅复合材料的制备与应用性能研究

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1、导热有机硅复合材料的制备与应用性能研究PreparationandApplicationPerformanceofThermallyConductiveSiliconeComposites学科专业：材料学研究生：王亚龙指导教师：冯亚凯天津大学化工学院二零一四年五月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在

2、论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据摘要导热复合材料因其良好的绝缘性能与杰出的导热性能，广泛的应用在各种需要良好散热环境的电子元件中，能够极大的保

3、护电子器件并增加电子元件的使用寿命。但是导热垫片在应用过程中会出现渗油现象，这不仅会影响垫片的可操作性，还会影响到产品的美观，甚至会污染设备。本文以A、B双组分加成型液体硅橡胶为基体，以Al(OH)3和Al2O3为填料制备了有机硅导热垫片，并对其性能进行了表征和测试。针对导热垫片在应用过程中出现的渗油现象进行了分析研究。研究结果发现，随着填料体积添加量的增大，导热垫片的硬度呈S型增大趋势：当填料体积添加量在0.43~0.54时，材料硬度缓慢增大；添加量在0.54~0.65时，材料硬度急剧增大；当添加量超过0.65时，材料硬度增大趋势又趋于缓

4、慢。压缩应力随填料添加量增大变化趋势显著：当填料体积添加量在0.43~0.54时，材料压缩应力缓慢增大；当添加量超过0.54时，材料的压缩应力急剧增大。对于块状Al(OH)3填料，相同添加量时，大粒径填料填充的导热垫片的热导率高于小粒径填料，而压缩应力稍低于小粒径填料填充，复合材料具有导热性能好且使用性能优良的特性。对于球状Al2O3填料，填料体积添加量在0.43~0.55时，两种不同粒径填料导热系数差别不大，但当填料填加量超过0.55时，大粒径填料填充的热导率明显高于小粒径填料。若制备热导率较高的导热垫片，需要尽可能提高填料添加量，但是当

5、添加量过大时，会导致产品的硬度过大，且在制备过程中出现混料困难等现象。所以在热导率满足需求的情况下，应适当考虑材料的综合性能。对于粒径差别不大的Al2O3填料，相同填充量时，球状填料的导热系数大于块状填料。对渗油的研究结果表明：树脂官能团含量对渗油量的影响较大，渗油量随着树脂中乙烯基与硅氢基团比例（r）增大而增大，而当r=3.25时将出现交联不完全现象，此时渗油量可认为最大。随着粉体添加量增大，单位体积中未交联树脂含量减少，而交联密度增大，渗油量减少；添加不同分子量硅油时，渗油量随着添加硅油分子量的增大而减小。关键词：双组份液体硅橡胶导热硬

6、度压缩应力渗油万方数据ABSTRACTThermalconductivecompositematerials,havingexcellentinsulatingpropertiesandgoodthermalconductiveproperties,havebeenwidelyusedastheelectronicdeviceswithhighheatdispersionrequirements,becausetheycouldgreatlyprotectandextendthelifeofthesedevices.Butthetherma

7、llyconductivesiliconegasketswillbeoccuroilbleedingphenomenonintheapplicationprocess,whichwillnotonlyaffecttheoperabilityofthegaskets,butalsoaffecttheappearanceofproducts,andmaycontaminatedequipment.Inthispaper,A,Btwo-componentliquidsiliconerubberasthematrix,thenAl(OH)3andA

8、l2O3asthefillers,thusthethermallyconductivesiliconegasketswereprepared.Following,theirpro