硅橡膠復合材料導熱特性的實驗及理論研究.pdf

1、導熱率是表征物質(zhì)熱物理性質(zhì)的一個重要參數(shù)。由于傳統(tǒng)的導熱材料--金屬，導電且抗腐蝕性能較差，在某些特定領(lǐng)域的使用受到限制。例如，在電子電氣領(lǐng)域，電子設備和電子元器件向微型化和小型化方向發(fā)展，導致有限體積內(nèi)部產(chǎn)生更多的熱量，此時需要高導熱的絕緣材料將產(chǎn)生的熱量及時散失。導熱硅橡膠具有良好的導熱性、耐高低溫和絕緣特性，可以很好的滿足特定領(lǐng)域的需求。
　　 由于硅橡膠自身的導熱性能較差，一般是通過填充導熱填料來提高復合體系的導熱性能。

2、因此，本文對碳化硅填充硅橡膠的復合體系進行實驗研究并初步探討了其理論計算模型。研究結(jié)果表明，隨著碳化硅填充份數(shù)的增加硅橡膠復合材料的導熱率增大。當碳化硅填充量較低時，硅橡膠復合材料的導熱率升高幅度緩慢；當碳化硅填料的含量達到某一臨界值時，硅橡膠復合材料的導熱率開始顯著增加。在較低填充份數(shù)下，添加含有碳化硅顆粒和晶須兩種形態(tài)混合填料的復合體系導熱率要高于只添加碳化硅顆粒的復合材料導熱率；隨著填充份數(shù)進一步增大，兩者之間導熱率逐漸接近；而且

3、在較高填充量下，混合填料填充的復合體系導熱率反而較低。偶聯(lián)劑改性會對復合體系的導熱率產(chǎn)生影響，使用偶聯(lián)劑氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)可以在一定程度上改善碳化硅填充硅橡膠復合體系的導熱率。但是，隨著填料份數(shù)增加硅橡膠復合材料的抗拉伸性能變差，抵抗變形的能力變?nèi)?，力學性能有所下降。根據(jù)串并聯(lián)原理、比等效導熱系數(shù)相等法則和熱阻網(wǎng)絡法則，初步探討了碳化硅混合填料填充硅橡膠復合體系的理論模型，推導出復合體系的導熱率計算方程。將方程計算結(jié)