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碳纳米管/石墨烯/氮化硼导热硅脂的制备及性能研究

2021-06-08朱威威朱世从王广健

朱威威,朱世从,王广健

(淮北师范大学 化学与材料科学学院,安徽 淮北 235000)

现代电子器件的优异性能高度依赖于集成化及小型化,这对散热和热管理提出了很高的要求,高效散热已成为延长使用寿命和提高性能的关键性因素.因此,具有优良热性能的材料有着巨大的前景[1-3].在聚合物中加入高导热填料已被证明是解决过热问题的有效方法.传统的导热硅脂主要由聚合物基质组成,为了提高润滑脂的导热性,可以在二甲基硅油基体中加入一些导热性大的颗粒填料,如Cu、Ag等金属,Al2O3、CuO、ZnO等金属氧化物和SiC纳米颗粒等导热性大的非金属[4-9].

近年来氮化硼纳米片(BNNSs)、碳纳米管(CNTs)、石墨烯等具有超高导热性的纳米颗粒由于声子速度高、声子散射受限等特点,受到广大科研工作者越来越多的关注[10-12].与导电碳材料相比,六方氮化硼纳米片(h-BNNS)由于其高导热性和电绝缘性,是热管理材料中应用前景极高的材料[13].

本试验将碳材料按一定比例与氮化硼混杂添加到二甲基硅油中并对导热系数进行测定,探究碳材料添加前后导热硅脂的导热性能及摩擦学性能.

1 试验部分

1.1 仪器与原材料

1.1.1 仪器

TC3000E型导热系数测量仪(西安溪夏);Nicolet 6700型傅里叶变换红外光谱仪(美国Thermo Scientific);D-Max 2200VPC型X 射线衍射仪(日本Rigaku);SU-1510型扫描电镜(日本日立);TRB-S-CE-0000型摩擦磨损测试仪(瑞士CSM).

1.1.2 原材料

二甲基硅油(雪佛龙菲利浦化学公司);六方氮化硼(h-BN)(平均粒径34 μm,淄博晶亿陶瓷科技有限公司);碳纳米管粉末(CNTs)、石墨烯纳米片(深圳三顺中……

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