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1、14塑料助剂2008年第3期(总第69期)氧化铝在导热绝缘高分子复合材料中的应用12李冰刘琴(1.桂林工学院,桂林,541004;2.南京市化学工业研究设计院有限公司,南京,210006)摘要综述了导热聚合物的导热机理、作为导热绝缘填料的氧化铝的形态和表面处理及其在绝缘导热聚合物复合材料中的应用。关键字氧化铝高分子复合材料导热性填料综述TheApplicationofAl2O3inThermalConductingandInsulatingPolymerComposite12LiBingLiuQin(1.GuilinEngineering
2、College,Guilin,541004;2.NanjingInstituteofChemicalIndustrialResearchandDesignCo.,Ltd,Nanjing,210006)Abstract:Aluminumoxideisusedinthermalinsulatingadhesives,rubbers,plasticsandcoatingsasathermalconductivefillers.Inthispaper,thethermalconductivemechanismandtheapplicationso
3、faluminumoxide,asathermalconductivefillers,wassummarized.Keywords:aluminumoxide;polymercomposite;thermalconductivity;filler;review随着集成技术和微封装技术的发展,电子元似网状或链状结构形态,即形成导热网链。当导热器件和电子设备向小型化和微型化方向发展,电网链的取向与热流方向一致时,材料导热性能提子设备所产生的热量迅速积累、增加。为保证电子高很快;体系中在热流方向上未形成导热网链时,元器件在使用环境温度下仍能高可
4、靠性地正常工会造成热流方向上热阻很大,导致材料导热性能[1]作,需要开发导热绝缘高分子复合材料替代传统很差。高分子材料,作为热界面和封装材料,迅速将发热制造具有优良综合性能的导热材料一般有两元件热量传递给散热设备,保障电子设备正常运种途径:一种是合成具有高热导率的结构聚合物;行。另一种是在聚合物中填充高导热性的填料。后者比较常见,一般都是用高导热性的金属或无机填1填料的导热机理料对高分子材料进行填充。氧化铝(Al2O3)通常作[2]高分子材料本身的热传导系数比较小,所以为填料应用于绝缘导热高分子复合材料。填充型高分子复合材料导热性能主要依
5、赖于填充2氧化铝的形态及表面处理物的导热系数、填充物在基体中的分布以及与基体的相互作用。填料用量较小时,填料虽均匀分散2.1氧化铝作为导热绝缘材料的特点于树脂中,但彼此间未能形成相互接触和相互作具有导热电绝缘性能的填料很少,常见的几用,导热性提高不大;填料用量提高到某一临界值种及其热导率分别见表1。实验研究证明,当填料时,填料间形成接触和相互作用,体系内形成了类与基体热导率之比大于100时,提高填料导热系数已意义不大。这就意味着应用电绝缘填料如收稿日期:2007-10-07Al2O3、MgO、BeO、AlN等可制备具有较高导热性能第3期李
6、冰.氧化铝在导热绝缘高分子复合材料中的应用15[4]的电绝缘复合材料。与其他填料相比,Al2O3的导导热系数随Al2O3用量增加而提高。加入第3组热率不高,但是其价格较低,来源较广,填充量较分Cu、ZnO、Al和石墨,进一步提高Al2O3/PP复大,常用作绝缘导热聚合物的填料。Al2O3通常单合材料的导热系数。用接枝PP作为基体的复合独使用或与其他填料混合使用。材料导热性能比PP的高,但接枝PP与PP共混物作为基体的复合材料的导热系数反而低于PP表1常见的导热绝缘填料及其热导率的导热系数。Tab.1Somecommonheatconduc
7、tivefillersandtheir3.2导热橡胶[9]thermalconductivities汪倩等人研究了Al2O3、SiC两类导热填料以填料分子式热导率/(W·m-1·K-1)及填料的粒径分布对室温硫化硅橡胶和硅酯的导氮化铝AlN320热性能和粘度的影响。结果发现选用不同粒径的碳化硅SiC270SiC和Al2O3导热填料对体系填充可得到高导热氧化铍BeO219性室温硫化硅橡胶和硅酯,且工艺性能良好。潘大氧化镁MgO36[10]海等以聚二甲基硅氧烷为基础胶,以氮化硅、氮氧化铝Al2O330化铝和Al2O3为导热填料,制备了填充型双
8、组分室温硫化(RTV-2)导热硅橡胶。研究了填料氮化硅/氧2.2Al2O3的形态化铝或氮化铝/氧化铝并用对RTV-2硅橡胶导热Al2O3主要有α-Al2O3,β-Al2O3,γ-Al2O3三种
