Al2O3复合材料导热性能的研究.pdf

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1、第42卷第10期塑料工业2014年1O月CHINAPLASTICSINDUSTRY玻纤增强PPS／AI2O3复合材料导热性能的研究赵建青，李志光，陈元武，刘述梅(华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640)摘要：采用玻璃纤维(GF)增强聚苯硫醚(PPS)／微米级氧化铝(A10，)导热体系，通过改变GF的用量制备了系列PPS／GF／A10复合材料，研究了GF引起的导热系数变化规律。利用热扩散系数的变化，探讨了GF对A1203粒子导热网络形成的桥接作用。结果表明，当A10的用量为40％一50％时，PPS／GF／A10复合

2、材料中A10，粒子间距适中，GF在A10粒子之问导热桥接作用明显。PPS／GF／A10复合材料淬断面形貌的扫描电镜照片佐证了上述结果。关键词：聚苯硫醚；氧化铝；导热系数；玻璃纤维；桥接作用DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2014．10．021中图分类号：TQ326．9文献标识码：A文章编号：1005—5770(2014)10—0081—04ThermalConductivityofPPS／AI2O3CompositesStrengthenedwithGlassFiberZHAOJian。qing，LI

3、Zhi—guang，CHENYuan—WU，LIUShu—mei(MaterialScienceandEngineeringInstitute，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Glassfiber(GF)wasemployedforstrengtheningpolyphenylenesulfide(PPS)／alumina(A12O3)composites．AseriesofPPS／GF／A12O3compositeswasprep

4、aredbyvaryingtheamountofGFandthermalconductivityofthecompositeswasmeasured．Thermaldiffusioncoefficientwasemployedforcharacterizingtheheat’transfereffectofGFonA1203particles．TheresultsshowedthatGFhadobviousbridgeconnectioneffectonthethermalconductionofA12O3particlesw

5、henmassfractionofA1203wasintherangeof40％～50％duetoaproperdistributionofA12O3particlesinthePPSmatrix，resultinghigherthermalconductivity，whichwasfurtherconfirmedbySEMofthefracturesectionofPPS／GF／A12O3．Keywords：PolyphenyleneSulfide；Alumina；ThermalConductivity；GlassFiber

6、；BridgeConnecti0nEffct聚苯硫醚(PPS)具有优异的力学、阻燃、热稳化硼(BN)改性PPS的1．0w／(m·K)提高到1．7定和尺寸稳定性能等，广泛用作电子元器件的外w／(m·K)。微米级氧化铝(A10)填充PPS，可壳及封装材料。这些应用对材料的导热性往往要求较以提高其导热性能，但会造成复合材料力学性能严重高，但PPS本身的导热系数较低。通过填充导热下降。玻璃纤维(GF)是高分子材料中常用的增强填料可以提高PPS的导热系数，合适的填料还赋填料，分散在聚合物基体中的长度约为100～予其优异的力学性能等J。具

7、有大比表面积和长径400Ixm，远大于A1：O，等导热粒子的粒径，其本身的比的纳米材料如石墨烯、碳纳米管等在较低用量下就导热能力强于聚合物材料。在PPS／A1：0体系中填充GF，复合材料的力学性能会明显增加⋯J。同时，GF能形成导热网络，其导热逾渗值较低，能明显提高PPS的导热系数。Gu等研究了石墨烯的填充对导热性能也应该有较大的影响，但这方面并(GNPs)在PPS中的导热逾渗行为，发现GNPs的体没有引起足够的关注。本文重点研究PPS／GF／A1O体系中GF对导热的作用。积分数为6．5％时，体系出现导热逾渗行为。不同种类或形

8、状的导热填料复配能更明显提高PPS的导热1实验部分性能，Pak等¨。。采用质量分数分别为49％的多壁碳1．1主要原料纳米管(MWCNT)和1％的氮化硼(BN)复配填充聚苯硫醚(PPS)：hb型，四川得阳科技股份有改性PPS，复合材料的导热系数从相同质量的单一氮限公司；氧化铝(