多胶云母带用高导热粘合剂研究

论文摘要

本文选择桐马酸酐-环氧体系制备多胶云母带用粘合剂。实验采用桐油、顺丁烯二酸酐、双马来酰亚胺与6101环氧树脂合成云母带用粘合剂。选取三氧化二铝、二氧化硅、氮化硼、氮化铝作为导热填料,经过一定的物理、化学方法对导热填料进行表面改性,通过溶液共混法制备了高导热云母胶。研究了云母胶胶化时间的影响因素,结果表明,当固化促进剂与环氧树脂的比例为1：300时满足要求,云母胶胶化时间随着贮存时间呈现先缩短后延长的趋势。分析了导热填料是否改性对云母胶导热系数的影响,实验结果表明,掺杂经改性的填料后,云母胶的导热系数明显高于掺杂未改性的粉体的云母胶。分析了偶联剂的种类及用量对填料的改性效果,得出了最佳偶联剂为DB560,最佳用量为3 wt%；分析了影响高导热云母胶导热系数的工艺因素,最佳的混胶方式为方式B、BN粉体应采用粉体加入方式A,Al2O3、SiO2、A1N应采用粉体加入方式B、最佳的粉体分散方式为方式B。制备了单一粉体掺杂的高导热云母胶,分析了不同导热填料用量、形态、晶型及种类对云母胶导热系数及电气性能的影响,实验结果表明,填料最佳用量为32vo1%；在SiO2两种形状中,掺杂球形SiO2的云母胶综合性能较优；粉体粒径越大,对云母胶的导热系数提高越大；在Al2O3两种晶型中,掺杂α-Al2O3的云母胶综合性能较优；通过比较掺杂同一含量下不同种类的试样,发现30nmα-Al2O3和5μmBN对导热提升最大。选取不同导热填料,制备了两种及三种粉体混合掺杂的高导热云母胶,并对导热系数与电气性能进行了分析。实验结果表明,以α-Al2O3为主的两种粉体混合掺杂方案优于以BN为主的两种粉体混合掺杂方案；在三种粉体混合掺杂方案中,掺杂了28 vol%30nmα-A1203. 4 vol%70nmBN、0.8 vol%10nm微孔形SiO2的云母胶具有最高的导热系数,达到了0.287 W/m·K.

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 云母带用粘合剂简介
• 1.2.1 云母带简介
• 1.2.2 云母带用粘合剂
• 1.3 高导热云母胶简介
• 1.3.1 导热填料简介
• 1.3.2 高导热绝缘材料的制备方法
• 1.3.3 高导热云母胶的研究现状
• 1.4 课题来源及主要研究内容
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 主要研究内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 高导热云母胶的制备
• 2.1.1 实验原理
• 2.1.2 实验所用原料及设备
• 2.1.3 高导热云母胶制备工艺
• 2.2 测试试样的制备
• 2.2.1 试样的固化过程
• 2.2.2 胶化时间试样的制备
• 2.2.3 导热试样的制备
• 2.2.4 电气性能试样的制备
• 2.2.5 SEM断面扫描试样的制备
• 2.3 性能测试
• 2.3.1 胶化时间测定
• 2.3.2 导热系数测定
• 2.3.3 相对介电常数和介质损耗因数测定
• 2.3.4 体积电阻率测定
• 2.3.5 绝缘强度的测定
• 2.3.6 SEM扫描电镜断面分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 实验结果与分析
• 3.1 云母胶胶化时间的影响因素分析
• 3.1.1 固化促进剂（FLQ）用量对胶化时间的影响
• 3.1.2 云母胶贮存时间与胶化时间的关系
• 3.2 高导热云母胶制备工艺的确定
• 3.2.1 导热填料是否改性对云母胶导热系数的影响
• 3.2.2 导热填料的表面改性研究
• 3.2.3 混合工艺参数对云母胶导热系数的影响分析
• 3.2.4 最佳工艺参数的确定
• 3.3 单一掺杂型高导热云母胶性能影响因素分析
• 3.3.1 导热填料含量对云母胶性能的影响
• 3.3.2 导热填料形态对云母胶性能的影响
• 3.3.3 导热填料晶型对云母胶性能的影响
• 3.3.4 导热填料种类对云母胶导热系数的影响
• 3.4 混合掺杂型高导热云母胶的性能分析
• 3.4.1 两种粉体混合掺杂型云母胶的性能分析
• 3.4.2 三种粉体混合掺杂型云母胶的性能分析
• 3.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢