硅酸钠基h-BN复合导热胶的制备与性能表征

摘要

随着电子产品微型化和功率密度的不断提高，散热成为影响其性能和可靠性的重要因素。本文设计制备了以微米级别六方BN为导热填料、模数为3.2的硅酸钠为基体的导热胶，并通过调节硅酸钠基体的浓度将BN的添加量提高到70 wt％以上。本文通过SEM、FTIR及DTA等测试技术对硅酸钠基h-BN复合导热胶的成分、固化工艺等进行了分析。使用激光脉冲闪射法测定了不同组分硅酸钠基h-BN复合导热胶的导热系数并分析了BN含量、BN尺寸、BN水解及压力对其导热性能的影响。测定了不同BN含量硅酸钠基h-BN复合导热胶在干燥环境下和70%相对湿度下的粘接强度和击穿强度。
　　实验结果表明硅酸钠基体与BN颗粒之间具有良好的结合特性，可以得到混合均匀稳定的导热胶。硅酸钠基h-BN复合导热胶的导热系数随BN尺寸的增加而提高，制备过程中进行加热由于BN发生水解会使导热胶导热系数略微提高。实验表明当BN含量超过30 wt%时由于发生渗流效应BN颗粒之间相互搭接形成导热通路，硅酸钠基h-BN复合导热胶的导热系数随BN含量的增加迅速提高，BN含量为70 wt%时其导热系数可以达到9 W/m·K。适当含量的BN可以极大的提高硅酸钠基h-BN复合导热胶的粘接强度，BN含量为50 wt%的导热胶干燥条件下粘接强度可以达到40 MPa以上。硅酸钠基h-BN复合导热胶的击穿属于热击穿，其击穿强度随胶层厚度的增加而降低；随BN含量的增加，导热胶的击穿强度提高，BN含量为70wt%的导热胶干燥样品击穿强度可以达到3kV/mm。综上，硅酸钠基h-BN复合导热胶具有优异的导热性能、粘接强度和绝缘性能，具有广阔的应用前景。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

第2章 实验材料、设备与方法

2.1实验材料

2.2实验设备及方法

2.3本章小结

第3章 导热胶成分分析与粘度特性

3.1引言

3.2导热胶粘度特性

3.3填料与基体的结合及其在基体中的分布

3.4导热胶成分分析

3.5本章小结

第4章 硅酸钠基h-BN复合导热胶的导热性能

4.1引言

4.2导热系数测试原理及方法

4.3导热系数测量结果及分析

4.4本章小结

第5章 硅酸钠基h-BN复合导热胶的粘接强度

5.1引言

5.2固化工艺及性能

5.3粘接强度及分析

5.4本章小结

第6章 硅酸钠基h-BN复合导热胶的绝缘性能

6.1引言

6.2固体介质电击穿的现象和机理

6.3击穿场强测量实验

6.4本章小结

结论

参考文献

声明

致谢