《导热高分子材料》是2014年国防工业出版社出版的图书,作者周文英、丁小卫。本书深入探讨了导来自热高分子的基础理论、结构与性能、测试与表征、研究热点、工程应用等,是为导热高分子领域的第一本专著。
在工业上广泛使用的导热高分子材料有导热复合塑料、导热胶建在车城裂帝导黏剂、导热涂层、导热覆般铜板及各类导热橡胶及弹性体,如热界面弹性体等。复合型绝缘导热高分子主要是采用绝缘导热无机粒子如氮化硼、氮化硅和氧化铝等和不同聚合物基体复合而成;此外,采用导体粒子和聚合物复合制备的导热聚合物,如碳材料、金属填充的导热高分子材料,360百科适用于低绝缘或非绝缘导热场合。导热较简高分子只有应用于功井量环婷发钢载率电子元器件、电机等设备的封装和电气绝缘及散热,和普通聚合物牛跳除相比,具有4-10严阿斗官凯雨衣脱矿倍的热导率。
《导热高分子材料》内容共分13 章,分上、下两篇。
来自 上篇主要介绍了固态物质微观导热机理, 导热高分子的概念、种类、结构与导热性能、应用危想画继助鲜活,热导率测试及标准、导热填料性能及表面改性、本征及填充型导热高分子(电绝缘和非电绝缘类)的国内外研究最新进展,导热聚合物的导热机理研究及导热模型等内容。
下篇深入分析和探讨了工业应用的各类导热高分子材料如导热覆铜板、导热塑料、导热胶黏剂、导热弹性体,及导热相变材料的组成、结构与性能360百科、工业制备工艺与设备、工业应用及未来发展方向等。《导热高分子材料》主示轮要面对从事功能高分子尤其是导热高分子材料研究的科研院所的各类科研人员、研究生、专家教授,以及广大企业的相关技术研发人员。《导热高分子材料》的研究内容对于从事与导热高分子密切相关产业的领域如LED照明回带项委孔华、高频微电子器件、电子封装、电气绝缘、太阳能、航空航天、及国防军工等领域的科研人员具有重要参考价值。谨以《导热高分子材料》献给国内从事导热聚合物研究的同行和相关科研人员!
赋予绝热或低热导率聚合物讲许图好期到查婷胶硫源以良好热传导性能的导热高分子材料,以其良好的导热、冲击韧性和力学加先呼系当城基仍印儿织强度、卓越电气绝缘性能、优良加工性及低成本等综合性附屋能广泛应用在微电子、电工电气七素概下亚分告苏祖老、LED照明、化工换热器、太营接逐磁岁金刑围区等阳能、汽车电子、航空航天、国防军工等领域。导热聚合物的应用正在不断向传统导波既热材料如金属、导热无机材料等领域渗透。导热聚合物在各类导热场愉采晚合发挥着其它材料所不可替代的重要作用,对微电子封装和LED守值交菜语准温象车乎照明技术的发展影响至深。然而,当前对导热聚庆准合物的理论研究远远跟不上其工业需求和快速发展的步伐,这严重影响和制约了其广阔的工业应用,因此,加强对导热高分子材料的理论研究官红元装材已刻不容缓。
时至2014年,导热高分子击辨符的研沉队究和工业化应用已经白浆牛习取得了不少进展,国内外每年相关报道不断涌现,为尽快将该领域的研究报道总结和归纳成册,供科研人员参考。基于此,作者花费了3年多觉粉前神可愿术时间从浩瀚文献中搜离实带集、整理、归纳相关研究内二原过机侵领板算翻容,不断增补最新研究成果。由于导热高分子研究历史短,相关基础研究的缺失使得该领域至今尚无成熟理论基础支持,作者在著写过程中力争把最新的重要研究成果囊括其中,将近20年来的零星、散乱的导热聚合物研究报道力争较全面、有层次地展现出来,期间几易书稿,最终艰难成书。
《导热高分子材料资就吸鸡配兵除念静》作者周文英博士于1谁运却饭屋参克达孔补2年前在中国航天科技集团公司航天动力技术研究院(第四研究院)因工作需求接触到导热聚合物复合材料这一新兴高分子材料领域,为满足功率电子元器件绝缘散热需求,开始了多年来对导热聚合物材料的理论研究和导热铝基覆铜板的技术开发;作者10余年来始终密切关注和跟踪国内和国际导热高分子的最新研究与发展动态,在导热聚合物研究方面至今已发表60多篇专业学术论文,开发的导热聚合物产品已成功应用于工业生产。丁小卫先生多年来致力于导热TIMs、弹性体及其它电子封装材料的生产和科研,其公司旗下的系列导热产品已成为该行业的知名品牌。《导热高分子材料》第11、12两章由深圳安品有机硅有限公司总经理应姜恋丁小卫先生著写,《导热高分子材料》第1~10章及第13章由西安科技大学化学与化工学院周文英博士著写。中国航天第42研究所武鹏博士对全书进行了文字校对。
第一章 物质导热的物理基础 1
1.1 导热基本概念和定律 1
1.1.1 温度来自场和温度梯度 1
1.1.2 傅里叶定律 2
1.2 气体 4
1.3 液体导热性能 4
1.3.1 有机液体 4
1.3.2 混和液体 5
1360百科.4 固体趋腿拒少导热性能 5
1.4.1 金属 6
1.4.2 无机非金属 8
1.5 无机固体物质热导率的理论计算 15
1.6 影响无机非金属热导率的因素 16
1.6.1 化学因素 16
1.6.2 物理因素 17
1.7 碳材料 20
1.8高分子材料 23
1.8.1 聚合物热导率估算 24
1.8.2 聚合物热导率与温度关系 25
1.8.3 热导率与交联程度、件增衡辐射剂量和流体静压力之间的关系 26
1.8.4 分子结构参数对热导率的影响 27
1.9 导热高分子材料发展需求 28
1.10 导热高分子材料应用 30
1.10.1 微还车甲看科立啊毛冲核电子方面应用 30
1.10.2电机及其相关领域应用 32
收吸演后夜1.10.3 LED 照明方面应用 32
1.10.4换热设备中的应用 33
1.10.5 航空航天、军事领域的应用 33
1.11 本章小结 34
第二章 热导率纹婶测试方法及装置 36
2.1 热导率测试方法发展概述 36
2.2 测试方法喇结景含朝束南示厂号伯季民洒分类及标准样品 36
2.3 稳态法 38
2.3.1 纵向热流法 39
2.3.2 径向热流法 39
2.3.3直接通电法 40
2.3.4 典型稳态热流法原理及测试仪器 40
2.4 非稳态法 45
2.4.1 激光法 46
2.4.2 TPS法 49
2.5 高分子材料导热性能测试 53
2.6本章小结 55
第三章 导热粒子性能及表面改性 58
3.1 前言 58
3.2 金属填料粒术哥菜西革湖的黄卷县子 58
3.2.1 银 58
3.2.2 铜 60
鸡比3.2.3 铝粒子 61
3.2.4 铁 63
3.2.5 锌 6历促局行刚胡轻听美甲孙4
3.2.6 镍 64
律号物粒块 3.3 碳材料 65
3.3.1 碳黑 66
势月希早3.3.2 石墨 6即怕轴贵义难兴严被利7
3.3.3 吃注肥末假碳纤维 69
3.3.4 碳纳米管 70
3.3.5 石墨烯 亲有械的们环表实空71
3.4 无机导热粒子 73
3.4.1 氧化铝 73
3.4.2 氮化铝 74
3.4.3 氮化硅 81
3.4.4 氮化硼 82
3孙第需是群乙会社沉型远.4.5 碳化硅 87
3.4.6 氧化镁 88
3.4.7 氧抗后衡给在阿环座资化锌 89
3.4.8 氧化硅 91
3.4.9 其它导热填料 91
3.5 导热粒子表面改性处理 91
3.5.1 表面改性重要性 92
3.5.2 导良山渐反热粒子改性方法及原理 92
3.6 本章小结 95
第四章 本征型导热高分子笑块获责材料 97
4.1本征导热高分子及导热机理研究 97
督立领4.2 热塑性本征导热高分子材料研究 98
4.2.1 取向地对热塑性聚合物热导率影响 98
4.2.2 本征热塑性导热聚合物研究进展 100
4.3 本征热固性导热高分子材料研究 104
4.4 本章小结 109
第五章 导体粒子/聚合物导热材料 111
5.1前言 111
5.2 金属粒子/聚合物体系 111
5.2.1 Ag/聚合物体系 111
5.2.2 Cu/聚合物体系 113
5.2.3 Al/聚合物体系 115
5.2.4 其它金属/聚合物体系 119
5.3 碳材料/聚合物体系 120
5.3.1 碳纳米管/聚合物体系 120
5.3.2 石墨/聚合物体系 130
5.3.3石墨烯/聚合物纳米体系 133
5.3.4 碳纤维/聚合物体系 146
5.3.5 碳黑/聚合物体系 147
5.4 本章小结 149
第六章 导热绝缘高分子复合材料 156
6.1 导热绝缘聚合物 156
6.2 导热绝缘塑料研究进展 157
6.2.1 氮化铝/聚合物复合塑料 157
6.2.2 氮化硼/聚合物复合塑料 162
6.2.3 氮化硅/聚合物 171
6.2.4 氧化铝/聚合物复合塑料 174
6.2.5 其它氧化物/聚合物复合塑料 178
6.2.6 碳化硅/聚合物复合塑料 179
6.2.7 其它导热粒子/聚合物复合塑料 181
6.3 导热绝缘橡胶研究进展 182
6.3.1弹性热界面材料开发背景 182
6.3.2界面热阻分析 185
6.3.3导热绝缘橡胶研究 186
6.4导热绝缘聚合物涂层 193
6.5 本章小结 194
第七章 导热聚合物制备及改善热导率途径 203
7.1 本征导热聚合物制备工艺 203
7.2 填充型导热聚合物制备方法 204
7.2.1 共混复合法 204
7.2.2 纳米复合法 204
7.2.3 溶胶-凝胶法 205
7.2.4 其它 205
7.3 提高聚合物导热性能的途径 205
7.3.1 基体研究 206
7.3.2 导热填料研究 207
7.3.3 填料粒子表面改性处理 210
7.3.4 成型工艺研究 212
7.4 本章小结 223
第八章 导热模型及导热机理研究 226
8.1聚合物复合材料导热模型研究进展 226
8.1.1 串并联模型 226
8.1.2 Maxwell-Eucken模型 227
8.1.3 有效介质理论模型 228
8.1.4 Bruggeman模型 229
8.1.5 Fricke 模型 229
8.1.6 Hamilton-Crosser及相关改进模型 229
8.1.7 Every模型 231
8.1.8 Zhou及其它模型 231
8.1.9 Rajinder Pal模型 232
8.1.10 Cheng-Vachon模型 232
8.1.11 Russell模型 232
8.1.12 Baschirow-Selenew模型 232
8.1.13 Nielsen-Lewis模型 233
8.1.14 Torquato model模型 233
8.1.15 Agrawal模型 233
8.1.16 Y. Agari模型 234
8.1.17 纤维填料模型 234
8.1.18 片状填料预测模型 235
8.1.19填充多种粒子的高分子复合材料导热模型 235
8.1.20 基于逾渗理论的导热模型 235
8.1.21 碳纳米管、石墨烯/聚合物体系导热模型 236
8.1.22核/壳结构粒子/聚合物热导率预测模型 236
8.2 填充聚合物导热机理研究 237
8.2.1导热通路理论 238
8.2.2 导热逾渗理论 238
8.3 本章小结 241
第九章 导热覆铜板及其应用 245
9.1 导热覆铜板 245
9.1.1导热覆铜板定义、分类及结构功能 245
9.1.2导热覆铜板制备 246
9.1.3导热覆铜板主要技术指标 253
9.2 导热覆铜板研究进展 254
9.3 国内导热覆铜板产品存在主要问题 263
9.3.1 主要技术指标和性能与国外差距大 263
9.3.2 产品研发能力弱 264
9.3.3 导热覆铜板相关标准、法律、法规尚未健全 265
9.4 导热覆铜板在LED中的应用、市场 267
9.4.1 导热覆铜板在LED中应用 267
9.4.2 导热覆铜板市场需求 269
9.5 导热覆铜板未来发展方向 271
9.6 本章小结 272
第十章 导热塑料及其工业应用 275
10.1 前言 275
10.2 导热塑料研究进展 275
10.2.1 金属/聚合物复合塑料 276
10.2.2 碳材料/聚合物复合塑料 277
10.2.3导热绝缘复合塑料 279
10.2.4 混杂填料/聚合物 287
10.3 导热塑料制备 288
10.4 导热塑料特性及工业应用 289
10.4.1 LED照明中的应用 291
10.4.2换热设备中的应用 294
10.4.3 电气、电子封装领域的应用 295
10.4.4 航空航天、国防应用 296
10.5 本章小结 296
第十一章 导热橡胶及其工业应用 300
11.1 导热橡胶概述 300
11.2 导热硅橡胶材料 301
11.2.1 硅橡胶特性 301
11.2.2 导热填料 302
11.2.3 提高复合硅橡胶热导率途径 303
11.2.4导热硅橡胶产品主要性能指标及测试方法 304
11.2.5导热硅胶软片 307
11.2.6导热硅胶绝缘片 312
11.3 其他导热橡胶研究进展 318
11.3.1 导热天然橡胶(NR) 318
11.3.2导热顺丁橡胶(BR) 319
11.3.3导热丁腈橡胶(NBR) 319
11.3.4导热丁苯橡胶(SBR) 319
11.3.5导热三元乙丙橡胶(EPDM) 320
11.3.6导热氟醚橡胶 320
11.4 本章小结 321
第十二章 导热相变材料、硅脂及其工业应用 323
12.1相变材料概述 323
12.2 相变材料种类 324
12.3 导热相变材料概述 325
12.4 导热相变材料组成及制备研究 327
12.4.1组份及制备工艺 327
12.4.2 导热相变材料制备实例 328
12.5 导热相变材料性能检测 329
12.5.1导热系数、热阻的测定 329
12.5.2相变化温度测试 330
12.5.3老化测试 330
12.6导热相变材料的研究及应用 330
12.7导热硅脂概述 331
12.7.1导热硅脂组成及其特性 332
12.7.2导热硅脂的制备工艺 333
12.7.3导热硅脂使用方法 334
12.7.4导热硅脂应用 335
12.8 本章小结 336
第十三章 导热胶黏剂及其工业应用 338
13.1导热胶黏剂研究背景及工业应用 338
13.2导热胶黏剂分类、功能及要求 339
13.3 环氧树脂导热胶黏剂 341
13.4有机硅树脂基导热胶黏剂 344
13.4.1 导热有机硅胶黏剂研究进展 345
13.4.2 导热有机硅胶黏剂优缺点及发展趋势 347
13.5其它树脂基导热胶黏剂 347
13.6导热胶黏剂制备及工艺研究 348
13.7 本章小结 349