LED燈用導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的研究與制備.pdf

1、為了保證LED燈的使用壽命，LED散熱外殼用導(dǎo)熱復(fù)合材料要求具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)、良好的力學(xué)性能及加工性能。本文以加工流動性好的PA6為基體材料，選用多種導(dǎo)熱填料，采用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒、注塑機(jī)注塑制備填充型導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料，研究了單一填料、復(fù)配填料對復(fù)合材料導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能等各項(xiàng)性能的影響，并對復(fù)合材料進(jìn)行了玻纖增強(qiáng)及彈性體增韌研究。
　　 首先研究了單一填料對復(fù)合材料的影響。填料種類、填充量、粒徑大小、填料形狀及產(chǎn)品純度等

2、都會影響復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨著填充量的增多而增大;小粒徑填料填充密度更大，其填充復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)越高，納米氧化鋁70wt％填充復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)1.56W/m·K;球形氧化鎂填充密度高于片狀氧化鎂，70％填充時，球形氧化鎂填充導(dǎo)熱復(fù)合材料高達(dá)1.95W/m·K;氮化硼純度越高，片狀尺寸越大，復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)越大，高純氮化硼70％填充復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)2.5W/m·K。隨著填料的增多，復(fù)合材料電阻率有所下降，但仍保持

3、較高水平;填料填充量、形狀影響加工型能，填充越多，復(fù)合材料力學(xué)性能越差，顆粒狀填料加工性能好于片狀填料。
　　 其次研究了70wt％填充量時，大小填料復(fù)配及不同形狀填料復(fù)配對復(fù)合材料的影響。大小粒徑氧化鋁復(fù)配提高了復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能，小粒徑比例為75％導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到最大，為1.49W/m·K，高于單獨(dú)填充時的導(dǎo)熱系數(shù)。粒狀氧化鋁與片狀普通氮化硼復(fù)配也提高了復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)，在氮化硼比例為60％時達(dá)到最大值，為1.90W/m·K。

4、復(fù)配填料在提高材料的導(dǎo)熱系數(shù)的同時降低了材料的力學(xué)性能，導(dǎo)熱性能提高越大，其力學(xué)性能下降越多。當(dāng)小粒徑填料及片狀氮化硼填料填充量分別為25％及20％時，復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)提高最多，力學(xué)性能下降最大。
　　 最后對氧化鋁/PA6導(dǎo)熱復(fù)合材料進(jìn)行增強(qiáng)及增韌研究。玻纖的加入后，填充復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及導(dǎo)熱系數(shù)得到提高，但材料的缺口沖擊強(qiáng)度未能提高;采用SEBS、SEBS-GMA對60％氧化鋁填充PA6體系增韌，SEBS及SE