صفحه اصلی > نمایشگاه > محتوای

تهیه کامپوزیت PDMS با رسانایی بالا و عایق حرارتی با پر کردن نیترید بور

Feb 18, 2020

با توسعه تجهیزات الکترونیکی به سمت قدرت و شعور بالا ، مشکل انباشت گرما جدی تر می شود. کامپوزیت های پلیمری با هدایت حرارتی بالا و عایق الکتریکی وسیله ای بالقوه برای حل مشکل گرمای بیش از حد دستگاه های الکترونیکی هستند. در این مقاله ، polydimethylsiloxane (PDMS) پر از جوهر و s-bn از شیشه برشی با سرعت بالا بود. هدایت حرارتی کامپوزیت 1.16w / mk در 35wt، بود ، که 5 برابر PDMS خالص بود. در همان زمان ، مقاومت در برابر حجم و مقاومت در برابر شکست الکتریکی کامپوزیت BN / PDMS 7.5x1013 Ω بود. به ترتیب Cm و 39.8 ولت در ساعت ، که دارای هدایت حرارتی خوبی هستند ، نشان دهنده ارزش کاربرد بالقوه در زمینه مدیریت حرارتی است.

P1

شکل 1 (a) نمودار شماتیک تهیه ورق نانو نیترید بور (bnns) با استفاده از سلب مکانیکی (b) بنزها در چرخه های مختلف (c) تعلیق بنز

در تهیه مواد کامپوزیتی ، ابتدا ورق نانو نیترید بور (نانولوله) با سلب مکانیکی ورق میکرو نیترید بور (h-BN) تهیه شد. اندازه ذرات متوسط ​​باریکهای سلب شده 0.8um و ضخامت متوسط ​​فیلم 57.8 نانومتر بود . نتایج آزمون TEM از نانوذرات BNN همچنین داده های مربوطه را تأیید کرد. طبق نتایج آزمون مربوطه ، فاصله بین اتمهای N و B در ورق نانو BN نزدیک به 1.43a است ، که به مقدار نظری 1.44a بسیار نزدیک است.

P2

شکل 2 نمودار SEM (a) h-bn (b) s-bn (C) BNNS ؛ شکل AFM (d) BNNS ؛ نمودار هیستوگرام توزیع اندازه h-bn ، s-bn و BNNS و توزیع ضخامت BNNS را نشان می دهد.

P3

شکل 3 تصویر TEM و نمودار هندسی ورق نانو BN

کامپوزیت های BN / PDMS با نسبت پرشدن مختلف با روش مخلوط تهیه شد. همانطور که در شکل 4 (a) نشان داده شده است ، هدایت حرارتی مواد کامپوزیت به ترتیب با نسبت های مختلف پر کردن ذکر شده است. مشاهده می شود که با افزایش نسبت پر شدن ، هدایت حرارتی افزایش می یابد. تحت پر کردن 35wt ، هدایت حرارتی bnns / PDMS به 1.16w / mk می رسد ، در حالی که s-bn / PDMS 0.77w / mk است. شکل 4 (b) تغییر هدایت حرارتی کامپوزیت در دماهای مختلف را نشان می دهد. از این شکل می توان دریافت که هدایت حرارتی کامپوزیت اساساً بین 25 تا 100 stable پایدار است. در همین زمان ، در طی چرخه گرمایش / سرمایش ، هدایت حرارتی کامپوزیت کمی تغییر می کند و اساساً مقدار در همان روند تغییر دما پایدار است. شکل 4 (d) تصاویر نوری و حرارتی هر ماده را نشان می دهد. دماي سطح bnns / PDMS ، s-bn / PDMS و PDMS به ترتيب 91 ℃ 91 ، 86 ℃ و 83 ℃ بود كه به مدت 90 ثانيه در همان دماي اوليه (29 29 29) گرم شدند. دیده می شود که عملکرد انتقال حرارت از bnns / PDMS بهترین از این سه است. در کامپوزیت ، شبکه bnns مسیری برای هدایت گرما ایجاد می کند (شکل 5 (c)) ، به طور موثر مقاومت حرارتی رابط را کاهش می دهد.

p4

شکل 4 (الف) هدایت حرارتی تحت مقدار پرشدن مختلف (ب) هدایت حرارتی در دمای مختلف (ج) تغییر هدایت حرارتی تحت چرخه گرم / سرمایش (د) تصویر نوری و حرارتی هر ماده (E) تغییر زمان دما در حین گرمایش فرایند خنک کننده هر ماده

p5

شکل 5 (الف) مکانیسم انتقال حرارت و انتقال حرارت (a) bnns / PDMS و (b) s-bn / PDMS کامپوزیت (c) بن (d) s-bn

در آزمون مقاومت به حجم و مقاومت در برابر شکست کامپوزیت ، مقاومت در برابر حجم کامپوزیت در مقایسه با PDMS خالص کمی افزایش یافته است ، و مقاومت در برابر حجم bnns / PDMS و s-bn / PDMS 7.5x1013 Ω است. سانتی متر و 2.3x1014 Ω. Cm به ترتیب با 10wt filling مقدار پر. مقاومت حجمي s-bn / PDMS از مقدار bnns / PDMS در همان مقدار پركننده بالاتر است. P6

شکل 6 نمودار شماتیک و مقایسه داده ها از مقاومت به حجم و تست مقاومت در برابر خرابی کامپوزیتهای bnns / PDMS و s-bn / PDMS