文献综述
1.1研究背景随着微电子集成与组装技术的飞速发展和电力电气绝缘领域对高电压的越来越高的要求以及其他相关领域的飞速发展,电子元器件和逻辑电路的体积成千万倍地缩小而工作频率急剧增加,此时电子设备所产生的热量迅速积累和增加,工作环境温度也向高温方向迅速变化[1-3]。
为保证电子元器件长时间高可靠地正常工作,必须阻止工作温度的不断升高,因此及时散热能力就成为影响其使用寿命的重要因素,迫切需要研制高导热性能的聚合物材料。
高分子材料的应用领域不断拓展,是因为通过对其结构的控制和改性,可获得不同特性的高分子材料。
而且高分子绝缘材料独特的结构和易改性、易加工的特点,使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。
但是一般高分子材料都是热的不良导体,其导热系数一般都低于0.5 Wm-1K-1。
为满足微电子、电机电器、航天航空、军事装备等诸多制造业及高科技领域的发展需求,制备具有优良综合性能的高导热聚合物绝缘材料正成为该领域的研究热点,受到越来越多国内外研究同行的关注。
1.2导热绝缘材料的研究概况目前,对于聚合物材料而言提高其导热性能的方法主要有以下两种方式:一是制备本征型导热聚合物,即聚合物本身拥有良好的导热性能,这种方法是在聚合物的制备和加工过程中,采用一定的手段改变聚合物自身的分子及链接的结构来得到特殊的物理构型,以此来提高自身的热导率;二是制备填充型导热聚合物,即以聚合物为基体,添加高导热绝缘填料,通过一定工艺制备导热绝缘聚合物复合材料[4-9]。
其中,本征导热高分子的加工工艺复杂,难以实现规模化生产。
因此,按照近代固体物理热传导的微观理论,通过在聚合物基体材料中掺杂导热率较高的金属氧化物或无机非金属粉体制取高导热聚合物基复合材料的方法,仍是目前制备高导热材料的主流方法。
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