不同粒径球形氧化铝粉体填充硅橡胶热导率研究
氧化铝的微观形貌及特点

氧化OH本的5种wwm其应用简述粉体的形貌结构特征包括:粉体的形状、化学组成、内外表面积、体积和表面缺陷等, 它们一起决定了粉体的综合物理化学性能。
氧化铝粉体的微观形貌有以下几种。
1、片状氧化铝粉体片状的氧化铝粉体由于其特殊的二维平面结构,具有良好的附着力、显著的屏蔽效应与反射光线的能力,同时具有耐酸碱性、耐高温、硬度高、熔点高、导热性高和电阻率高等很多优良的性能。
粒径较小、分散性良好的片状氧化铝粉体可以广泛应用于颜料、涂料、荧光粉原料、化妆品、汽车面漆、汕墨及磨料等诸多领域。
据了解,片状氧化铝还可以成功地用作聚合物的填料,以增强其热导率。
氧化铝的热导率比有机聚合物高很多,在聚合物中添加一定量的片状氧化铝,就可以形成氧化铝网络,该网络能够把大部分热量传过。
用这种聚合物一陶瓷复合材料制备的电子元件的寿命可以大大提高。
另外,将氧化铝片晶作为第二相增韧剂加入到氧化铝陶瓷中,可以起到有效增加裂纹反射和桥联的作用,对提高陶瓷的断裂韧性有明显的效果,克服了一般氧化铝陶瓷机械性能较低而制约其更加广泛应用的不足。
因此,片状氧化铝粉体有着广阔的发展前景。
2、球形氧化铝粉体球形氧化铝粉体可以作为多孔AI2O3的支撑体,所形成的孔的形状规则,易于使支撑体整体均匀化。
就a-A12O3粉体而言,分散的球形微粒具有良好的压制成型和烧结特性,对于制得高质量的陶瓷制品极为有利。
3、中空球形氧化铝粉体对于中空球形的粉体,其各个颗粒上有无数的小孔,使得这种颗粒具有比较大的比表面积,而催化剂载体的一个很重要的要求就是要有大的比表面积,所以这种产品可以作为一种优良的催化剂载体。
喷雾干燥法是制备中空球形氧化铝粉体的有效方法之一,近年来己经得到了越来越多的重视。
在喷雾干燥的干燥塔中,一粒浆滴被喷枪喷出去,在一定高度落下来,这个过程中它被干燥了。
由于高温,浆料表面迅速干燥,表面的粘合剂和微粉颗粒合在一起形成一硬壳,封闭了球体表面,而内部水分继续迅速气化,形成球内气压。
氧化铝 陶瓷 导热系数

氧化铝陶瓷导热系数氧化铝陶瓷是一种常见的工程陶瓷材料,具有优异的导热性能。
导热系数是表示材料导热性能的重要指标,对于工程陶瓷材料来说,导热系数的大小直接影响着其在各种工业应用中的使用效果。
本文将围绕氧化铝陶瓷的导热系数展开讨论,从其基本特性、影响因素以及应用领域等方面进行分析。
首先,我们先来了解一下氧化铝陶瓷的基本特性。
氧化铝陶瓷是一种由氧化铝粉末经过成型、烧结等工艺制成的高温陶瓷材料,其主要成分为氧化铝(Al2O3)。
氧化铝陶瓷具有极高的硬度、抗磨损性和化学稳定性,因此在工业领域得到了广泛的应用。
同时,氧化铝陶瓷还具有良好的导热性能,其导热系数相对较高,能够有效地传导热量,因此在导热方面也具有一定的优势。
其次,影响氧化铝陶瓷导热系数的因素也有很多。
首先是氧化铝陶瓷的成分和微观结构。
氧化铝陶瓷的导热系数与其晶体结构、晶粒大小、晶界密度等因素密切相关。
一般来说,晶体结构较完整、晶粒细小、晶界密度大的氧化铝陶瓷导热系数较高。
其次是氧化铝陶瓷的制备工艺。
通过改变烧结温度、添加助熔剂等手段,可以调控氧化铝陶瓷的微观结构,从而影响其导热系数。
另外,氧化铝陶瓷的杂质含量、氧化铝晶体的取向等因素也会对其导热性能产生一定的影响。
氧化铝陶瓷的导热系数对其在工业应用中有着重要的意义。
首先,在高温环境下,对于要求高导热性能的零部件来说,选择导热系数较高的氧化铝陶瓷材料能够更好地满足工业生产的需求。
其次,在电子器件的散热与绝缘方面,氧化铝陶瓷也可以起到重要的作用。
由于其导热系数较高,因此适合用于制造散热片、绝缘垫等电子器件陶瓷部件,能够有效地提高器件的散热效率和绝缘性能。
此外,在一些机械零部件的制造中,氧化铝陶瓷也常常被用作摩擦材料,其导热系数的大小对于摩擦材料的热传导性能有着直接的影响。
综上所述,氧化铝陶瓷具有较高的导热系数,这使得它在工业应用中具有广泛的用途。
导热系数的大小受到多种因素的影响,包括材料的成分、微观结构和制备工艺等。
氧化铝陶瓷导热系数

氧化铝陶瓷导热系数介绍在现代科技发展的背景下,高导热材料的需求越来越大。
氧化铝陶瓷作为一种常见的高导热材料,具有出色的导热性能,被广泛应用于各个领域。
本文将对氧化铝陶瓷的导热系数进行全面、详细、完整地探讨。
导热系数概述导热系数(thermal conductivity)是衡量材料传导热量能力的物理量,通常用λ表示,单位为W/(m·K)。
导热系数越大,材料的导热性能越好。
氧化铝陶瓷的性质及导热机制氧化铝陶瓷的性质•氧化铝陶瓷的化学式是Al2O3,是一种非金属陶瓷材料。
•具有高硬度、高熔点、耐腐蚀、抗磨损等优异性能。
•密度较大,晶粒细小,晶界清晰。
氧化铝陶瓷的导热机制1.晶体导热:氧化铝晶体具有良好的导热性能,晶体结构紧密,原子之间距离小,平均自由路径长,传导热量的速率高。
2.晶界导热:晶界是晶体结构中相邻晶粒之间的边界,晶界带有氧化铝陶瓷制品中的多孔结构,晶界因距离较近可以有效传导热量。
3.粒间导热:氧化铝粉体制备工艺中,由于粒度分布不均,晶粒之间会存在间隙,这些间隙也会起到导热作用。
4.气体导热:氧化铝陶瓷具有多孔结构,内部空隙充满气体,气体在热传导中也会发挥作用。
影响氧化铝陶瓷导热系数的因素晶粒大小和晶界•氧化铝晶粒越小,平均自由路径越长,导热性能越好。
•晶界清晰度也影响导热性能,晶界越清晰,导热性能越好。
孔隙率和孔径大小•氧化铝陶瓷中的孔隙会导致导热系数降低,孔径越大,影响越显著。
添加剂和掺杂物•通过添加剂和掺杂物,可以调控氧化铝陶瓷的导热性能,例如添加少量金属氧化物、碳化物等。
提高氧化铝陶瓷导热性能的方法1.改变氧化铝陶瓷的制备工艺,控制晶粒大小和晶界清晰度。
2.控制氧化铝陶瓷中的孔隙率和孔径大小。
3.添加适量的添加剂和掺杂物,优化导热性能。
4.使用不同比例的氧化铝粉体,制备氧化铝陶瓷件。
氧化铝陶瓷导热系数的应用•由于氧化铝陶瓷具有良好的导热性能,被广泛应用于电子、光电、航空航天等领域。
功率器件热界面材料研究进展

随着功率器件向微型化、集成化快速发展,其产生的功率密度随之显著增加,对散热技术也提出了更高的要求。
热界面材料用于填充固体界面间的气体空隙,减小界面接触热阻,因而在功率器件热管理中发挥着重要的作用。
本文综述了近年来国内外热界面材料的研究进展,包括单一基体的热界面材料、聚合物基复合热界面材料和金属基热界面材料等,讨论了各类界面材料的强化换热效果及机理。
总结了热界面材料发展过程中面临的问题,并展望未来的研究方向。
随着第三代半导体和微电子集成技术的快速发展,功率器件及其设备,如相控阵雷达、大功率 LED、高性能数据中心、智能手机、医疗设备等体现出性能高、体积小、集成度高的发展特点。
但高密度的封装使功率器件内部热流密度大幅升高,局部发热功率增大,对器件的性能和寿命造成严重影响,因而需要通过散热器将这部分热量及时导出。
由于固体表面粗糙度的影响,芯片与散热器、封装外壳与散热器之间会存在大量充满空气的间隙,而空气的导热系数只有 0.01~0.04 W·m−1·K−1,大大降低了导热效率,因此需要填充具有高热导率的热界面材料来构造有效的导热通路。
本文通过综述热界面材料的研究现状,分析不同种类热界面材料的导热机理和影响因素,最后展望热界面材料未来的发展方向。
1功率芯片的散热方式分为直接式和间接式,如图 1 所示。
直接式是通过热沉直接将芯片所产生的热量与外部环境进行热交换;间接式先将芯片的热量传递到封装外壳,由外壳将热量传递至热沉,再与外界进行热量交换。
在功率器件与散热器直接接触时,由于固体表面不是绝对光滑的,二者的实际接触面积仅为表观接触面积的 1%~2%,界面之间存在大量的间隙,而这些间隙会被导热率极低的空气填充,增加了界面热阻。
图 1 芯片的两种散热方式 (箭头为主要热流方向)热界面材料 (Thermal Interface Materials, TIM) 是一种用于填充固体材料间气体空隙的材料,如图 2 所示,可以提高界面导热系数,优化功率器件热管理性能,从而提升功率器件可靠性,延长使用寿命。
硅橡胶可行性研究报告

硅橡胶可行性研究报告1. 引言硅橡胶是一种重要的工业材料,其广泛应用于机械制造、电气电子、化工、医疗等领域。
与传统的橡胶材料相比,硅橡胶具有许多优良特性,如耐高温、耐腐蚀、耐氧化、耐辐射等,因此备受关注。
本文将对硅橡胶的可行性进行深入研究,为进一步推广和应用该材料提供参考。
2. 硅橡胶的制备硅橡胶的制备通常采用两步法:一是制备含硅化合物的聚合物或预聚物;二是将其进行交联反应,制成硅橡胶。
其中,不同的原料和合成条件会影响硅橡胶的物理化学性质。
2.1 含硅化合物的聚合物或预聚物的制备常用的含硅化合物有聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基硅氧烷(PMOS)、聚酯硅氧烷等。
这些含硅化合物的聚合物或预聚物的制备方法有热聚合法、辐射聚合法、溶胶-凝胶法等。
2.2 硅橡胶的交联反应硅橡胶的交联反应通常采用硫化反应、过氧化反应、加成反应、辐线交联反应等方法。
其中硫化反应是最常用的方法,它利用二硫化物在高温下与硅橡胶进行交联反应,形成连续的三维网状结构。
3. 硅橡胶的物理化学性质硅橡胶具有一系列独特的物理化学性质,使其成为一种具有广泛应用前景的材料。
3.1 耐高温性硅橡胶的耐高温性是其最大的优势之一。
硅橡胶在高温环境下不会熔化、变形或分解,通常可承受高达250℃的温度。
因此,它常被用于制造高温环境下的密封件、隔热材料或电子器件等。
3.2 耐腐蚀性硅橡胶的耐腐蚀性也十分优异。
它可以在大多数有机和无机酸、碱、盐、溶剂等化学物质中长期使用,不会受到腐蚀或分解。
因此,它被广泛应用于化工、医疗、食品加工等领域。
3.3 耐辐射性硅橡胶的耐辐射性也非常出色。
它可以在高能量射线、粒子束等强辐射环境下长期使用,不会出现老化或降解。
因此,它被广泛应用于核能、空间技术等领域。
4. 硅橡胶的应用前景硅橡胶在机械制造、电气电子、化工、医疗等领域都有广泛应用。
4.1 机械制造硅橡胶可以制成各种密封件、隔振、减震、防水等产品,被广泛应用于汽车、航空、航天、建筑等领域。
圆形氧化铝-概念解析以及定义

圆形氧化铝-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述圆形氧化铝是一种常见的无机化合物,具有广泛的应用领域。
它是由氧化铝经过特殊处理而形成的具有球形形状的颗粒。
圆形氧化铝具有优异的物理和化学性质,使其成为许多工业和科学领域中不可或缺的材料。
圆形氧化铝的制备方法主要包括熔融法和溶胶-凝胶法。
熔融法是将氧化铝熔融后冷却成固态,再通过特定的工艺制备成球形颗粒。
而溶胶-凝胶法是通过将适当的化学试剂与溶解的氧化铝反应生成胶状物,然后经过干燥和煅烧等步骤得到圆形氧化铝颗粒。
圆形氧化铝在各个领域都有广泛的应用。
在电子行业中,圆形氧化铝常被用作电容器的绝缘材料,具有良好的绝缘性能和热稳定性,可以保护电容器免受电磁干扰和高温影响。
此外,圆形氧化铝还被广泛用于化妆品、涂料、陶瓷和催化剂等领域。
其独特的高温稳定性、耐磨性和抗腐蚀性使其成为这些产品的重要组成部分。
圆形氧化铝具有许多优势。
首先,它具有良好的热导率和导电性能,可以广泛应用于高温和高电压环境中。
其次,圆形氧化铝颗粒的球形形状使得其粒径分布均匀,有利于提高产品的质量和性能稳定性。
此外,圆形氧化铝还具有高比表面积和高孔隙率,有利于吸附和催化反应等应用。
展望未来,圆形氧化铝的发展潜力巨大。
随着工业技术的进步和需求的增加,圆形氧化铝的应用领域将进一步扩展。
同时,对于圆形氧化铝制备方法和性能的研究也将不断深入,有望实现更高品质和更多样化的产品。
总体而言,圆形氧化铝的优越性能和广泛应用前景使其成为当今材料科学领域的研究热点之一。
总结起来,圆形氧化铝是一种重要的无机材料,具有广泛的应用领域和良好的物化性质。
通过不断的研发和创新,圆形氧化铝的应用前景将持续拓展,为各个行业带来更多的应用价值。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行撰写:文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,首先对圆形氧化铝进行概述,并说明文章的结构和目的。
接着在正文部分,分为定义、制备方法和应用领域三个小节,详细介绍了圆形氧化铝的相关知识。
硅橡胶导热材料
硅橡胶导热材料电子产品愈来愈趋于小型化,微电子的组装也愈来愈密集化,其工作环境急剧向高温方向变化。
电子元器件温度每升高2℃,其可靠性就下降10%,因此散热问题也就成了设备是否能够正常运行的关键问题。
过去,绝缘散热器使用高导热陶瓷来制作,由于陶瓷产品的加工难度高,容易破裂,所以现在也使用导热塑料做散热片,但同样存在耐高温、耐老化不好,特别是与电子元器件的贴合性较差,而造成导热效果不好的缺点。
而添加有导热填料的硅橡胶,不但具有电绝缘性能和导热迅速的功能外,还有很好的耐高温性和阻燃性,同时还可起到减震的作用。
有资料显示硅橡胶绝缘强度在14kv/mm以上,体积电阻率在25℃时为1015Ω.cm,它的耐电晕性和耐电弧性非常好,耐电弧寿命是聚四氟乙烯(塑料王)的1000倍,在电晕放电情况下,可连续使用1000小时,而一般的橡胶只能使用30分钟。
硅橡胶的闪点高达750℃,燃点为450℃,而且不易燃烧,万一发生燃烧,生成的SiO2仍是绝缘性的,同时燃烧过程中没有毒物质和腐蚀性气体产生,因此保证了设备的可靠性。
在橡胶中添加银粉、BN以及铂金阻燃剂,也可以制备兼具阻燃性和导热性能的硅橡胶材料,在一定的配比下,材料可具备14w/(m.k)的导热系数和V-1(UL-94)的阻燃级别。
在硅橡胶中添加金属粉(Al、BN、AlN)和经硬脂酸表面处理的Al(OH)3粉末,可制备具有高导性和良好阻燃性的硅橡胶,阻燃级别为V-0(UL-94),导热系数为1.09w/(m.k),可制作阻止液晶体滑动的垫片。
在硅橡胶中加入大量BN、Al2O3、石英粉末及适量偶联剂、固化剂,然后溶解在二甲苯溶液中,对玻璃布进行涂敷,干燥固化,所得织物的涂层具有良好的外观、导热性和阻燃性。
在100份硅橡胶中添加100~500份MgO粉末,所得材料用于制做照相,仿开形切割设备上装置辊的外层,有较好的导热性和耐磨性。
在液体硅橡胶中加入经表面处理的SiC、BaSO4、Al,然后得此液体混合物放在2个电极间,加上电场使其导热填料取向,由此制得导热性非常好的硅橡胶,用于电子元件上,在电子元件与受热器间形成导热层。
球形纳米氧化铝
球形纳米氧化铝球形纳米氧化铝是一种具有广泛应用前景的新材料。
它以其独特的物理化学性质和广泛的应用领域备受关注。
本文将从球形纳米氧化铝的制备方法、性质、应用以及前景等方面进行详细介绍。
我们来了解一下球形纳米氧化铝的制备方法。
目前,制备球形纳米氧化铝的方法主要有溶胶-凝胶法、热分解法、水热合成法等。
其中,溶胶-凝胶法是常用的制备方法之一。
该方法通过溶胶的成核和凝胶的成长来制备球形纳米氧化铝。
热分解法则是通过将金属有机化合物热分解得到氧化铝纳米颗粒。
水热合成法是利用高温高压的水热条件下,通过控制反应物的浓度、温度和时间等参数来制备球形纳米氧化铝。
接下来,我们来了解一下球形纳米氧化铝的性质。
球形纳米氧化铝具有较高的比表面积和较小的晶粒尺寸,这使其具有良好的催化性能、光学性能和磁性能等。
此外,球形纳米氧化铝还具有较高的热稳定性和化学稳定性,能够在高温和强酸碱环境下保持其稳定性。
因此,球形纳米氧化铝在催化、光电子、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
球形纳米氧化铝的应用十分广泛。
在催化领域,球形纳米氧化铝可以作为催化剂,用于催化有机反应、光催化和电催化等。
在光电子领域,球形纳米氧化铝可以用于制备纳米光子晶体、太阳能电池和发光二极管等器件。
在生物医学领域,球形纳米氧化铝可以用作药物载体、生物传感器和生物成像剂等。
此外,球形纳米氧化铝还可以应用于材料科学、环境保护、能源储存等领域。
球形纳米氧化铝作为一种新兴材料,在未来有着广阔的前景。
随着科学技术的不断发展,人们对球形纳米氧化铝的研究也在不断深入。
未来,我们可以通过改变球形纳米氧化铝的形貌和结构,进一步提高其性能和应用领域。
同时,我们还可以将球形纳米氧化铝与其他纳米材料相结合,开发出更多新的功能材料。
相信在不久的将来,球形纳米氧化铝将在各个领域发挥重要作用,为人类的生活和工作带来更多的便利和创新。
球形纳米氧化铝作为一种具有广泛应用前景的新材料,具有独特的制备方法、性质和应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
( Ne w Ma t e r i a l s I n s t i t u t e, Gr a d u a t e S c h o o l a t S h e n z h e n , T s i n g h u a Un i v e r s i t y , Gu a n g d o n g S h e n z h e n 5 0 8 0 5 5 , Ch i n a )
高本征 ,胡 妞, 黄 山
( 清华 大学 深圳研 究 生 院 新 材料 研 究所 ,广 东 深圳 5 1 8 0 5 5 )
摘
要 :采用不 同粒径 的球形 . A 1 2 O 3 粉体填充 甲基 乙烯 基硅 橡胶 ,研 究了粉体粒径和粉体体积填充率对
复合 材料热导率 的影 响; 并用理论模型与实验数据进行拟 合 , 揭示 出导 致复合材料热导率差别的微观机理 。 研究
f r a c t i o n o f A1 , O p a r t i c l e s , b u t t h e r a t e o f i n c r e a s e a l s o i n c r e a s e s wi t h i n c r e a s i n g v o l u me f r a c t i o n . T h e e x p e r i me n t a l r e s u l t s a l s o s h o w t h a t , f o r ix f e d v o l u me ra f c t i o n o f A1 2 03 p a r t i c l e s , t h e l a r g e r t h e me a n p a r t i c l e d i a me t e r , t h e h i g h e r t h e
第4 4卷第 7期
2 0 1 5 年 7月
当
代
化
工
C o n t e m p o r a r y C h e mi c a l I n d u s t r y
V O ] . 4 4. N O . 7 J u l y, 2 0 15
不 同粒径球形 氧化 铝粉体填 充硅橡胶 热导 率研 究
r u b b e r a n d s p h e r i c a 1 AI 2 01 p a r t i c l e s wi t h v a r i o u s v o l u me ra f c t i o n s a n d o f f o u r me a n p a r t i c l e s i z e s . Th e e x p e i r me n t a l r e s u l t s we r e c o mp a r e d wi t h p r e d i c t i o n s f r o m t h e o r e t i c a l mo d e 1 .Th e e x p e r i me n t a l r e s u l t s i n d i c a t e t h a t ,f o r e a c h
e f f e c t i v e t h e m a r l c o n d u c t i v i t y . T h i s i mp l i e s t h a t t h e e fe c t i v e t h e r ma l c o n d u c t i v i y t d e p e n d s n o t o n l y o n he t V O l u me
文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 1 - 0 4 6 0( 2 0 1 5) 0 7 - 1 5 0 3 - 0 3 中图分类号 :T Q 3 3 0
Ex pe r i me n t a l S t udy O n The r ma l Co nd uc t i v i t y 0 f S i l i c o ne Ru bbe r Fi l l e d W i t h Sphe r i c a l AI 2 O Pa r t i c l e s 0f Di f f e r e n t Di a me t e r s
c o mp o s i t e wi t h ix f e d me a n p a r t i c l e d i a me t e r t h e me a s u r e d t h e r ma l c o n d u c t i v i y t i n c r e a s e s wi t h t h e i n c r e a s e o f v o l u me
结 果表明 :球形 氧化铝粉体作为复合材料增强相 , 其体积填充率越大 , 复合材料 的热导率越高 ; 对于某一 固定
的体积填充率 ,随着粉体粒径 的增 大 ,复合 材料的热导率也增大 ,而且体积填充率越高 ,这种差异越 明显 。 关 键 词 :热导率 ;聚合物基 复合材料 ;导热模型 ;
Ab s t r a e t :E x p e ime r n t s we r e c o n d u c t e d t o me a s u r e t h e r ma l c o n d u c t i v i t i e s o f c o mp o s i t e ma t e r i a l s ma d e o f s i l i c o n e