聚合物基绝缘导热复合材料的研究进展.pdf

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1、·80·材料导报A：综述篇2013年1月(上)第27卷第1期聚合物基绝缘导热复合材料的研究进展李名英，周曦亚，王达，万杰(华南理丁大学材料科学与T程学院，广州510640)摘要阐述了物质绝缘、导热的机理。介绍了绝缘导热塑料、橡胶、胶粘剂和涂层的具体应用。从填料方面(包括单组分型及多组分型)概述了聚合物基绝缘导热复合材料的研究进展。通过对比单组分型和多组分型复合材料的优缺点并结合工业化生产成本，指出聚合物基绝缘导热复合材料将成为今后研究的重点。关键词绝缘导热导热机理高分子复合材料导热填料中图分类号：TB332文献标识码：AResearchProgressofPolymerMatrixC

2、ompositeswithInsulatingandThermalConductivityI．IMingying，ZH()UXiya，WANGDa，WANJie(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640)AbstractTheinsulatingandthermalconductivitymechanismofmaterialswasexpounded．Theconcreteapplicationofsomematerialssuchasinsulat

3、ingandthermalconductivityplastic，rubber，adhesivesandcoatingweresum—marized．Theprogressofpolymermatrixcompositeswithinsulatingandthermalconductivityinthefillersrespectwassummarized，includingsinglecomponenttypeandmulti—componenttype．Bycomparingtheadvantagesanddisadvantagesofsinglecomponenttypeand

4、multi—componenttypecompositesandcombinedwiththecostofindustrialproduc—。tion，itraisedthefurtherresearchofpolymermatrixcompositeswithinsulatingandthermalconductivity．Keywordsinsulatingandthermalconductivity，thermalconductivitymechanism，polymercomposites，thermallyconductivefillers聚合物基绝缘导热复合材料是指在电绝

5、缘情况下可以能带结构由多条能带组成，包括导带、价带和禁带等，导带和传递热量的物质，其在热交换工程、航空航天、采暖T程、电价带间的空隙称为能隙。材料的导电性由导带中电子的数子电气T程等领域有着广泛的应用]。按照复合材料中填量决定。当电子从价带获得能量而跃迁至导带时，电子就可料的组分不同可分为单组分型和多组分型聚合物基绝缘导以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料，因为其导热复合材料。单组分型复合材料的绝缘导热填料主要有氮化带与价带之间的能隙非常小，在室温下电子很容易获得能量物、碳化物、氧化物、金刚石以及某些矿物等。这些填料的电跃迁至导带而导电，而绝缘材料则因为能隙很大(通常大于9绝缘

6、性能好、导热性能较高，但填充量多时体系力学性能差，eV)，电子很难跃迁至导带，所以难以导电。材料绝缘性能也将受到影响。多组分型复合材料是多种单通常人们用体积电导率的倒数即体积电阻率来表征材组分填料按一定的粒径、形状和比例与高分子材料复合而料的绝缘性能。一般来说，当体积电阻率大于10。Q·cm成，其优点是填料可以充分发挥各自的特点，并且由于混杂时，材料就具有较好的绝缘性能[2]。此外，也可以用相对介产生的协同作用，可使体系获得较高的热导率，缺点是所用电常数(简称介电常数)、介质损耗和击穿强度等来表征材料填料受各粒子形状、表面化学性质等影响，很难达到更高的的绝缘能力。一般介电常数和介质损

7、耗不能太大，因为其越热导率，但在提高复合材料热导率方面，多组分型比单组分大，载流子可能会越多，越容易导电，从而影响材料的性能。型具有更大的潜力，所以备受人们的关注。本文概述了物质例如电子封装与基板材料的介电性能对电路运算速度有很绝缘、导热的机理，介绍了绝缘导热塑料、橡胶、胶粘剂和涂大影响，如果介电常数和介质损耗太高会导致电路信号传输层的具体应用，并从填料方面介绍了近几年聚合物基绝缘导过程中的延迟和失真]。另外，击穿强度越高，材料的电绝热复合材料的研究进展。