高導熱絕緣高分子復合材料分析

摘要：現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，對高導熱絕緣高分子復合材料的需求不斷提升，高質(zhì)量的高導熱絕緣高分子材料不僅能夠 提升電子元件的精度，更能夠?qū)崿F(xiàn)其使用壽命的延長。文章以甲基乙烯硅膠以及三類聚乙烯為研究對象進行高導熱絕 緣高分子材料研究，并對其性能的影響因素進行全面分析，以實現(xiàn)高質(zhì)量高導熱絕緣高分子材料的制備。

關(guān)鍵詞：高導熱絕緣高分子材料 甲基乙烯硅膠 三類聚乙烯

1.高導熱絕緣高分子材料概述

導熱材料在現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的諸多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域 都被得以廣泛使用，較為傳統(tǒng)的金屬性質(zhì)導熱材料涉及到了金、銀、銅、鋁以及鎂等，而隨著對導熱材料研究的不斷深入，金屬氧化物類型的氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹、氧化鋅、氧化鎳等也被作為導熱材料逐漸應(yīng)用于社會產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。而隨著現(xiàn)代電子工業(yè)的逐漸發(fā)展， 在導熱材料的選擇中，更加傾向于高導熱絕緣高分子材料，以此實現(xiàn)電子元件使用精度及壽命的提升。 因此，加強對高導熱絕緣高分子材料的分析對于我國現(xiàn)代高精尖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要意義。

高導熱絕緣高分子材料是一種具有輕質(zhì)化、耐腐蝕性、易加工特征的現(xiàn)代絕緣材料，其絕緣效果、力學性能以及抗疲勞性能也極為優(yōu)良，是滿足現(xiàn)代工業(yè)使用需求的高性能絕緣材料?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的導熱材料選擇中，市場較為常見的金屬類型導熱材料在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展演變以及質(zhì)量要求變化的影響下，已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)質(zhì)量需要。以化工產(chǎn)業(yè)為例，化工生 產(chǎn)中所使用熱交換材料不僅對材料的導熱性能有著 嚴格要求，還需要保證材料具有較為優(yōu)越的耐高溫、 耐化學腐蝕性能；而如果在電子工業(yè)領(lǐng)域，在功率管、 集成電路等電子元件的安裝中，也需要使用高導熱絕緣膠粘劑，以提升電子元件的散熱效果，降低電子元件短路的發(fā)生概率。而傳統(tǒng)金屬類和金屬氧化物類型的導熱材料性能已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的實際需求，這就需要加強對高導熱絕緣高分子材料的研究，不斷提升高導熱絕緣高分子材料的性能，以推動我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展。

2.高導熱絕緣高分子材料制備

本次研究中，主要是以甲基乙烯基硅橡膠以及三 類聚乙烯為對象進行高導熱絕緣高分子材料的制備， 其中，甲基乙烯基硅橡膠作為基體材料，同時配合以 高性能的氧化鋁和氮化鋁無機粒子作為導熱材料進行填充，進行導熱彈性墊片的制備，保證其性能的優(yōu)良；然后以三類聚乙烯作為基體材料，其中包含有線 性低密度聚乙烯、高度聚乙烯、超高分子量聚乙烯等 三種物質(zhì)，然后以氮化物——氮化硼、氮化硅等，作為填充物質(zhì)，以此實現(xiàn)高導熱絕緣高分子材料的制備。 具體試驗流程如下。

2.1 試驗材料及儀器

材料：甲基乙烯基硅橡膠；氣相二氧化硅；乙烯 基硅油；羥基硅油；硫化劑；電子級玻璃布等；氮化物、 氧化物，包括氮化鋁、氧化鋁等。硅橡膠及主要試驗材料的性能如下：氧化鋁：密度 3.98 g/cm3 ；熱膨脹系數(shù) 7.2 10-6/K；導熱系數(shù) 33 W/(m·K)；電阻率≥ 1014 Ω·cm；介電系數(shù) 7.0；AIN：密 度 3.26 g/cm3 ；熱膨脹系數(shù) 3.5 10-6/K；導熱系數(shù) 160 ～ 220 W/(m·K)；電 阻 率 ≥ 1012 Ω·cm；介電系數(shù) 8.3；硅橡膠：密度 1.05 g/cm3 ； 熱膨脹系數(shù) 295 10-6/K；導熱系數(shù) 0.2 W/(m·K)；電阻率≥ 1016 Ω·cm；介電系數(shù) 3.0。儀器：本次研究中所使用的試驗儀器如表 1 所示。

表 1 試驗儀器與設(shè)備表