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改性硅微粉对高绝缘导热环氧塑封料性能的影响

作者:创通石英 来源: 日期:2021/8/27 14:44:20 人气:3 标签:

环氧树脂等聚合物的导热系数低,添加无机导热绝缘材料能提升环氧等聚合物复合材料的导热系数;研究填料结构、尺寸、无序性、几何结构,聚合物基体化学结构、链运动、取向、结晶、分子间作用力,以及填料-基体界面作用对复合材料的热导率、导热机制的影响,是开发高导热材料和器件的主要思路。


Al2O3、BN等的填充可以提高环氧树脂导热性能,但是Al2O3、BN的填充往往导致环氧树脂复合材料的介电强度等绝缘性能的降低,不能满足一些电子、电器的使用要求。二氧化硅填充环氧树脂,能抑制复合材料内部电树枝的形成,提高复合材料的绝缘性能;但二氧化硅的导热系数相对较低,需要提高其与基材的界面结合力以及分散性,构建更好的导热通路。


张建英等利用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性硅微粉,使其表面带有氨基,氨基能与环氧树脂的环氧基团发生反应,提升填料与基材之间的界面结合力,不仅有利于两相之间的热传导,提高硅微粉的分散性,而且还能提高环氧树脂的交联密度,结合硅微粉的抑制电树枝形成能力,制备了高绝缘导热环氧塑封料,并研究了硅烷偶联剂KH550表面改性硅微粉及其填充量对复合材料绝缘、导热等性能的影响。


结果表明,改性硅微粉所制备环氧塑封料的导热系数、体积电阻率、介电强度、熔融指数均高于相应填充分数的未改性体系;改性硅微粉表面含有氨基基团,能与树脂的环氧基团发生反应,提高硅微粉与树脂的界面结合力。


当改性硅微粉的填充量达到80%时,环氧塑封料导热系数为1.55W/(m·K),体积电阻率为4.2×1015Ω·cm,介电强度为26.2kV/mm,熔融指数为7.4g/10min;普通市售二氧化硅填充的环氧塑封料导热系数只有0.97W/(m·K),介电强度为19kV/mm;与市场上相同填充量的塑封料相比,导热系数提高了60%,介电强度提高了40%,可应用于二极管、三极管、晶闸管以及部分贴片电容器等领域。


来源:中国粉体技术网


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