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    改性硅微粉對高絕緣導熱環氧塑封料性能的影響

    作者:創通石英 來源: 日期:2021/8/27 14:44:20 人氣:66 標簽:

    環氧樹脂等聚合物的導熱系數低,添加無機導熱絕緣材料能提升環氧等聚合物復合材料的導熱系數;研究填料結構、尺寸、無序性、幾何結構,聚合物基體化學結構、鏈運動、取向、結晶、分子間作用力,以及填料-基體界面作用對復合材料的熱導率、導熱機制的影響,是開發高導熱材料和器件的主要思路。


    Al2O3、BN等的填充可以提高環氧樹脂導熱性能,但是Al2O3、BN的填充往往導致環氧樹脂復合材料的介電強度等絕緣性能的降低,不能滿足一些電子、電器的使用要求。二氧化硅填充環氧樹脂,能抑制復合材料內部電樹枝的形成,提高復合材料的絕緣性能;但二氧化硅的導熱系數相對較低,需要提高其與基材的界面結合力以及分散性,構建更好的導熱通路。


    張建英等利用硅烷偶聯劑γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性硅微粉,使其表面帶有氨基,氨基能與環氧樹脂的環氧基團發生反應,提升填料與基材之間的界面結合力,不僅有利于兩相之間的熱傳導,提高硅微粉的分散性,而且還能提高環氧樹脂的交聯密度,結合硅微粉的抑制電樹枝形成能力,制備了高絕緣導熱環氧塑封料,并研究了硅烷偶聯劑KH550表面改性硅微粉及其填充量對復合材料絕緣、導熱等性能的影響。


    結果表明,改性硅微粉所制備環氧塑封料的導熱系數、體積電阻率、介電強度、熔融指數均高于相應填充分數的未改性體系;改性硅微粉表面含有氨基基團,能與樹脂的環氧基團發生反應,提高硅微粉與樹脂的界面結合力。


    當改性硅微粉的填充量達到80%時,環氧塑封料導熱系數為1.55W/(m·K),體積電阻率為4.2×1015Ω·cm,介電強度為26.2kV/mm,熔融指數為7.4g/10min;普通市售二氧化硅填充的環氧塑封料導熱系數只有0.97W/(m·K),介電強度為19kV/mm;與市場上相同填充量的塑封料相比,導熱系數提高了60%,介電強度提高了40%,可應用于二極管、三極管、晶閘管以及部分貼片電容器等領域。


    來源:中國粉體技術網


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