高分子材料导热性能影响因素研究进展
2021-09-27张周雅白世建张玉霞周洪福宫芳芳唐雪古丽
中国塑料 2021年9期
关键词:复合材料
张周雅,白世建,张玉霞 ,2∗,周洪福,2,宫芳芳 ,唐雪古丽,王 斌
(1.北京工商大学化学与材料工程学院,北京 100048;2.塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室,北京 100048)
0 前言
与传统的导热材料,如铁、铜等金属材料和石墨等非金属材料相比[1],高分子材料具有良好的加工性能、优异的耐腐蚀性能、质轻、价廉等优点,越来越多地用于制备导热材料[2]。但电子产品中的高分子材料因导热性差在使用中常常会产生温升,影响其性能,因此热导率成为高分子材料在航空航天、微电子封装、热交换工程等领域应用中的一个重要参数[3-5]。
物质内部的热载体主要包括分子、电子、声子、光子等[6]。声子是晶格振动中的简谐振动的能量量子,是高分子材料传递热量的主要载体[7-9]。但高分子材料分子链无规则缠结、相对分子质量高且有多分散性(不均一性)、分子振动及晶格振动的不协调性使其不能很好地利用声子作为荷载体达到高传热的效果[9-10]。高分子材料的热导率一般在0.1 W/(m·K)量级,不能满足工业应用要求[11-12]。通常有2种方法用于提高高分子材料的导热性能。一是在加工或合成过程中通过改变高分子材料的结构构建本征型导热高分子材料,但制备工艺难度大[13]。另一种方法是将导热填料与高分子材料复配制备导热高分子材料(TCPs),其具有工艺简单、成本较低、选择性宽等优点,受到广泛关注[14]。高分子材料导热性能的研究主要集中在聚合物基体结构的调控、导热填料种类、尺寸的选择与配比最优化和制备方法等方面。……
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