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膠粘劑

電子工業(yè)

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環(huán)氧樹脂/氧化鋁導熱復合材料的混合分散

發(fā)布時間：

2024-07-19

環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的粘接性、力學性能、電絕緣性、化學穩(wěn)定性、成型加工容易、應力傳遞性較好和成本低廉等優(yōu)點，在航空航天、電子電氣等領域得到廣泛應用。隨著電子元器件逐漸向小型化、集成化、多功能化方向發(fā)展，對電子元器件材料的導熱性能提出了較高要求。
氧化鋁(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氮化鋁(AlN)和碳化硅(SiC)等填料具有較高的導熱系數(shù)，用其對環(huán)氧樹脂進行填充改性可以獲得絕緣性好的環(huán)氧樹脂復合材料。采用鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-201和硅烷偶聯(lián)劑KH-560對導熱填料Al2O3進行表面改性處理，用澆注法制備EP/Al2O3導熱復合材料。研究Al2O3用量和偶聯(lián)劑處理對復合材料力學性能和導熱性能的影響；初步探討了EP/Al2O3復合材料的熱導率計算模型，為提高EP/Al2O3導熱復合材料的導熱性能提供了基本的理論依據。

實驗：

1、主要原料
環(huán)氧樹脂E-51，乙基-4-甲基咪唑，二甲基芐胺，氧化鋁導熱系數(shù)32W/(m·K)鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-201)、硅烷偶聯(lián)劑(KH-560)；丙酮。

2、EP/Al2O3導熱復合材料的制備
取一定的量按照配比放入料杯中，經過ZYE均質機進行攪拌脫泡；

混合脫泡完成后再過ZYE三輥機研磨分散；

80E三輥機研磨后細度在5微米以下

3、結論：

EP/Al2O3復合材料的導熱性能隨Al2O3用量的增加而增加，當Al2O3的質量分數(shù)為50%時，復合材料的導熱系數(shù)為0.68W/(m·K)；復合材料的彎曲強度和沖擊強度隨Al2O3用量的增加先增加后降低，當Al2O3的質量分數(shù)為5%時，復合材料的力學性能最佳。表面改性使材料的導熱性能和力學性能得到進一步改善。

由于粘度太高，傳統(tǒng)混合攪拌很難將其混合均勻，氣泡也不容易脫掉；同時，由于氧化鋁硬度較高，傳統(tǒng)研磨方式會將金屬摩擦成碎屑帶到材料里面造成污染。非介入式均質機能夠很夠很好的解決以上問題，并將材料混合均勻和真空脫泡；后經過三輥機研磨分散，導熱系數(shù)會有所提升，其穩(wěn)定性有很大提高。