蘇州陽池科技有限公司2024-11-13
影響材料導熱性能的因素主要有聚合物的結(jié)構(gòu),填料的種類,、形貌、粒徑,、填充量以及填料和聚合物基體的相容性等,。通常情況下,聚合物基體的固有熱導率都比較低(約為0.2W/m·K),,因此,,提高材料的導熱性能大多要從填料的角度出發(fā)。
填料的種類不同,,導熱能力也不同,。金屬填料主要通過電子導熱,固有熱導率較高,,而非金屬填料主要依靠聲子進行熱傳導,,其熱能擴散速率主要取決于鄰近原子或結(jié)合基團的振動,其固有導熱率較低,。
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導熱填料有球形,、不規(guī)則形狀、纖維狀和片狀等各種形狀,。與零維材料相比,,具有超高長徑比的一維材料(例如,碳納米管,、碳纖維等)和二維材料(例如,,石墨烯、六方氮化硼和片狀氧化鋁等)可以在填料與填料之間形成較大的接觸面積,,為聲子的傳遞提供了更廣闊的通路,降低了界面接觸熱阻,,有利于體系中導熱網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,。然而,由于球形填料在高填充時,,不會導致粘度的急劇增加,,在工業(yè)中使用較多。 填充量相同時,,大粒徑填料填充的材料的導熱率比小粒徑填充的導熱率高,,這是因為大顆粒之間的界面接觸較少,界面熱阻較低,。然而,,粒徑也不能過大,否則,,填料之間不能形成密堆積,,不利于導熱通路的形成。目前,,行業(yè)上多采用不同粒徑的填料搭配使用,,以獲得較高的導熱率。 只有當填料的添加量達到一定值時,,顆粒之間才能相互接觸,,形成導熱通路。但是,,高填充量會導致成本增加,、密度增加和力學性能降低,,這些都會降低電子設(shè)備使用性能。因此,,需要研發(fā)高性能的復合材料,,在低填充量的前提下,實現(xiàn)高導熱,,以滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要,。