?? ?1. 增加填料添加量:隨著填料比例的增加,填料間距減小,當(dāng)達(dá)到一定比例時(shí),填料相互接觸、堆疊,形成導(dǎo)熱通路,從而降低界面熱阻。但要注意,過量的填料可能會破壞導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),反而增加熱阻,并影響材料的加工性能和機(jī)械性能。
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?? ?2. 定向排列:對于一維或二維導(dǎo)熱填料,如碳纖維、片狀六方氮化硼,可以利用力場、磁場、電場或冰模板法等方法誘導(dǎo)形成高度取向有序結(jié)構(gòu),增大填料間有效接觸面積,降低界面熱阻。
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?? ?3. 顆粒級配:將不同尺寸或形貌的導(dǎo)熱粒子填充進(jìn)聚合物基體中,可以產(chǎn)生協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng),連接分離的顆粒,增加聲子傳導(dǎo)界面,降低填料間的界面熱阻。
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?? ?在雜化填料的研究中,由于不同填料間界面親和力和聲子譜不匹配,會導(dǎo)致聲子散射。因此,需要對填料表面進(jìn)行處理,形成更強(qiáng)的界面結(jié)合。目前,共價(jià)鍵改性是一種有效的方法,共價(jià)鍵的結(jié)合力比氫鍵和范德華力更強(qiáng),可以減小粉體間界面熱阻,提升導(dǎo)熱性能。
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?? ?此外,由于無機(jī)填料與聚合物基體難以浸潤,未處理的填料與基體連接不緊密,會產(chǎn)生氣孔和間隙,增加界面熱阻。表面改性是一種有效的方式,可以改變填料表面張力,減少團(tuán)聚,改善填料與基體的親和程度,減少內(nèi)部缺陷,降低界面熱阻。目前,最廣泛應(yīng)用的表面改性方法是通過對填料進(jìn)行表面化學(xué)修飾,利用有機(jī)單體、有機(jī)低聚物、表面活性劑、偶聯(lián)劑等表面處理劑在粉體顆粒表面的吸附、反應(yīng)、包覆或包膜來實(shí)現(xiàn)。
參考來源:
紀(jì)超. 導(dǎo)熱復(fù)合材料中多組分填料的協(xié)同作用的研究[D].深圳大學(xué).
張榮,劉卓航,熊文偉等.氮化硼/聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料界面熱阻調(diào)控研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào).
粉體圈:導(dǎo)熱界面材料性能提升的攔路虎:界面熱阻該如何降低?
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