磁场驱动法制备低热膨胀环氧梯度功能材料*
2021-08-04陈忠涛赵秀丽
孙 洁,陈忠涛,康 明,赵秀丽
(1.西南科技大学 材料科学与工程学院,四川 绵阳 621010;2.中国工程物理研究院 化工材料研究所,四川 绵阳 621900)
0 引 言
环氧树脂作为一种应用广泛的热固性材料,由于具有良好的绝缘性能、粘接性能、力学性能以及耐腐蚀、耐溶剂、耐热等优点,常用作绝缘材料、胶粘剂、封装材料、耐腐蚀材料、复合材料等,在电子设备、建筑、航空航天等行业领域中都起到重要作用[1-2]。然而,传统热固性环氧材料的热膨胀系数(coefficient of thermal expansion, 简称CTE)较高(室温下其热膨胀系数可达40~80×10-6/K),与金属、陶瓷等材料存在较大的差异。当环氧树脂应用在材料成型及使用过程中,尺寸稳定性下降及热膨胀失配就会带来应力问题,降低了热固性环氧材料的性能和应用范围。例如,在电子元器件封装领域中,由于材料之间热膨胀系数不匹配以及热收缩的产生,导致器件内部产生热应力,造成仪器精密度下降等问题[3]。因此,有效调节环氧树脂的CTE对提升材料性能具有极其重要的实际意义。

立方NaZn13型的LaFe10.5Co1.0Si1.5基化合物[15-18]以其优异的各向同性和磁热效应以及较高的电导率和热传导率在负热膨胀材料应用上引起了人们广泛关注。在240-350 K温度区间具有较高的负热膨胀效应,本文将采用LaFe10.5Co1.0Si1.5作为填料掺入到环氧基体中制备低膨胀复合材料,研究LaFe10.5Co1.0Si1.5的含量对复合材料热膨胀性能的调控作用。同时LaFe10.5Co1.0Si1.5基化合物还是一种磁性材料,拟通过外加磁场诱导其在树脂中的分布,设计沿着磁场方向热膨胀性能逐渐变化、低热膨胀的LaFe10.5Co1.0Si1.5/环氧树脂梯度功能材料(Functionally Gradient Materials,简称FGMs)。……
