氮化铝/氮化硼/碳纳米管/硅橡胶复合材料的力致填料取向对导热性能的影响

摘要

随着科学技术的发展,电子元器件发热量大幅度增加,因此开发兼具高导热和高绝缘性能材料日益迫切。以甲基乙烯基硅橡胶(SR)为基体,碳纳米管(CNTs)、六方氮化硼(BN)以及氮化铝(AlN)为导热填料,通过机械共混法制备导热复合材料。研究3种导热填料复配对复合材料的导热性能、绝缘性能和力学性能的影响,研究填料取向对复合材料导热性能的影响,研究材料表面温升与加热时间的关系。采用Agari模型预测复合材料的理论热导率。通过热红成像、扫描电子显微镜、X射线衍射分析、热重分析等对复合材料进行表征。结果表明:随着复配导热填料中AlN用量的减少,BN和CNT_(S)用量的增加,复合材料的热导率逐渐升高;当AlN为80 phr,BN为68 phr,CNTs为2 phr时,复合材料的垂直热导率为1.857 W·m^(-1)·K^(-1),平行热导率为2.853 W·m^(-1)·K^(-1),体积电阻率为2.18×10^(12)Ω·cm,拉伸强度达4.3 MPa,复合材料的综合性能较好。