导热高分子的研究进展报告.doc

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1、填充型导热高分子的研究进展高分子材料与工程08-01班魏俊统200804010138填充型导热高分子的研究进展摘要：导热性能作为材料很重要的物理性能越来越多地被提及,而导热材料也广泛应用于换热工程、采暖工程、电子信息工程等领域。长期以来,使用最多的导热材料为金属材料,但是随着应用的不断扩大,人们对导热材料提出了新的要求,希望材料具有优良的综合性能,如耐化学腐蚀、耐高温、优异的电绝缘性。具有导热功能的高分子复合材料就是能满足上述要求的一种可选材料,因而成为研究的一个重要方向。关键词：填充型导热功能性导热ResearchDevelopmentofThermallyConductivePoly

2、merCompositesAbstract：Theheatconductionperformanceasthematerialsareimportantphysicalperformancemoreandmorelikelytobedescribed,andthermalconductivematerialsalsowidelyusedinheatengineering,heatingengineering,electronicandinformationengineering,andotherfields.Long-termsince,usemostthermalconductivem

3、aterialsformetalmaterials,butwiththeexpansionoftheapplication,thepeopleofthermalconductivematerialsputforwardnewrequirements,hopematerialwithexcellentcomprehensiveperformance,suchaschemicallyresistant,hightemperatureresistant,excellentelectricalinsulation.Keywords：Fillingtype；thermalconductivity；

4、functionalthermalconductivity前言导热材料在国防工业和国民经济各个领域都有着广泛应用,如换热工程,采暖工程,电子信息工程等。而传统意义上的导热材料多为金属材料,如Cu、Al等。但是由于金属抗腐蚀性能和成型工艺性能较差,限制了其在导热领域上的应用,因而迫切需要开发除导热性能外,还具有其它优良综合性能如质轻、耐腐蚀、易成型加工的材料。高分子材料由于具有质轻、耐化学腐蚀、易加工成型、电绝缘性能优异、力学及抗疲劳性能优良等优异的特点，开始向这些领域渗透，并逐步在这个领域发挥着重要的角色。然而，由于高分子材料是绝缘体，且热导率极低，在很大程度上限制了它在这些领域的应用。

5、因此，开发出具有高导热、导电性能，且综合性能优异的高分子材料是近几年研究的一个热点，并取得了显著成果，进一步拓宽高分子材料在导热、导电方面的应用领域[4]。特别是近年来，高信息产业的蓬勃发展，如电器、微电子领域中广泛使用的高散热界面材料及封装材料，电磁屏蔽、电子信息领域广泛使用的功率管、集成块、热管、集成电路、覆铜基板等元器件，塑料在这些高端信息化产品配件上的应用将向着高功率化、高密度化、高集成化，散热快等方向发展，这为高导热高分子材料在新的领域的发展提供了更大的舞台。目前,导热填料的研究主要集中在导热绝缘填料、导热非绝缘填料这两个方面,本文将着重介绍填料填充的复合材料导热性能的研究进展

6、。一、导热机理热传导过程采取扩散形式,但各种材料的导热机理是不同的。储九荣等对材料的导热机理进行了详细的讨论。固体内部的导热载体分别为电子、声子(点阵波)、光子(电磁辐射)3种。对聚合物而言,通常为饱和体系,无自由电子,导热载体为声子,热传导主要依靠晶格振动。聚合物相对分子质量很大,具有多分散性,分子链则以无规则缠结方式存在,难以完全结晶,再加上分子链的振动对声子有散射作用,使聚合物材料的热导率很小,如表1所示。要使聚合物具有更好的热导率,可通过以下2种方式进行改性:(1)合成具有高热导率的聚合物;(2)用高热导率物质填充聚合物,制备聚合物基导热复合材料。生产实践中通常采用添加高热导率填

7、料的方式来提高高分子材料的热导率,得到导热高分子复合材料。1.1导热网链型填料的热导率及其在聚合物基体中的分布形式决定了整个复合材料的热导率。当填料的填加量较少时,填料在基体中以近似孤岛形式分布,为分散相,被聚合包覆,形成类似于聚合物共混体系中的“海-岛”结构。当填料的填充量达到某一临界值时,填料之间会相互接触,形成导热网链。随着填充量的增加,导热网链相互贯穿,复合材料导热性能显著提高。这就如同一个简单的电路,基体和填料分别看作2个