BN/PP导热复合材料的制备与性能开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着经济文化和科学技术的高速发展,人们对于各种电子器件和设备的要求越来越高。对于大功率电子器件及其他能量采集设备来说,聚合物材料作为广泛应用的包装材料或者支撑材料需要有良好的导热性能和绝缘性能。与此同时,随着电子元器件、汽车和航空航天产品的智能化、集成化、微型化的发展,高效散热已成为一个亟需解决的问题。近年来,人们对于导热材料的要求不断提高,要求其不仅需要具有优良的导热性能,还需要具备更多更优异的综合性能。传统的导热聚合物复合材料已经难以满足电子工业发展的需求,发展新型、高导热的聚合物复合材料已经是大势所趋。

自二十世纪末起,在美国、日本等发达国家中,导热聚合物复合材料开始成为功能聚合物复合材料的研究热点之一,受到研究者们的广泛关注,取得了大量的研究成果。日本日立公司(hitachi)通过控制分子结构的合成,使该树脂在微观层面形成具有类似晶体的结构,可以使环氧树脂的热导率提高5倍。cho h.b.等采用化学气相沉积法在bn粒子表面沉积氧化铁纳米粒子,然后再将其加入聚硅氧烷的过程中对其施加外磁场,诱导bn取向,发现平行于磁场方向的聚合物热导率明显高于其他方向。周柳用aln、zno晶须填充环氧树脂(ep),填充量分别为30%和50%时,体系的导热率均增加了近4倍。童铭康等用铜粉填充超高分子量聚乙烯,发现其导热率随着铜粉填充量的增大而提高,但其力学性能随铜粉用量增加先上升后下降,因其聚合物的结晶度随铜粉用量的增加先升高后降低。

目前,国内外的导热绝缘复合材料仍是以填充型为主,在聚合物基体中添加热导率高的导热填料来提高聚合物的导热性能。高热导填料均匀分散于聚合物集体中,形成导热网络,使得聚合物基体的导热性能提高,从而制备出性能优良的导热聚合物复合材料。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究基本内容

本课题主要研究bn/pp复合材料的制备工艺,并对性能进行表征和分析,具体研究内容如下:热塑性聚合物聚丙烯为基体,aln、bn等导热填料按照一定的比例填充,通过液相混合、高温热压等微加工技术,制备出不同配方的导热绝缘复合材料,并对复合材料进行sem、导热性能、电绝缘性能等结构与性能表征,以得到性能优异的导热绝缘复合材料。

2.2 研究目标

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备,熟悉实验操作,了解相关测试方法。确定技术方案,并完成开题报告;

第4-5周:按照设计方案,对制备工艺进行调整,确定制备工艺;

第6-9周:按照确定的工艺过程制备bn/pp复合材料;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]wang, xw; wu, py.preparation of highly thermally conductive polymer composite at low filler content via a self-assembly process between polystyrene microspheres and boron nitride nanosheets[j].acs applied materials amp; interfaces. 2017, 9(23):19934 - 19944

[2] wang, ff; zeng, xl; yao, ym,et al. cp.silver nanoparticle-deposited boron nitride nanosheets as fillers for polymeric composites with high thermal conductivity[j].scientific reports.2016, 6:9

[3] zhang, xianlong; zhang, jiajia; zhang, xiaomeng,et al.achieving high-efficiency and robust 3d thermally conductive while electrically insulating hybrid filler network with high orientation and ordered distribution[j].chemical engineering journal.2018,247 - 256

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