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热界面材料(Thermal Interface Materials, TIM)是广泛应用于电子元件散热的关键材料,其主要功能是置于发热元件与散热器组件之间,减小两者的接触热阻,提高散热效率,使散热器的功效得到完全发挥。制备高导热的弹性体TIM关键问题之一在于减少填料与聚合物基体间的界面热阻。本论文针对这一问题,开展了对导热填料氮化硼(BN)表面等离子体改性工艺,及其对氮化硼/硅橡胶填料网络结构、界面热阻和导热性能影响的研究,具体如下:1.用液体硅橡胶(LSR)包覆再等离子体处理的改性方法处理导热填料氮化硼,采用高分辨透射电镜(HRTEM)、X光电子能谱(XPS)和接触角(CA)对改性氮化硼进行了表征,在氮化硼表面包覆上一层0.5nm-2nm厚的LSR,该LSR包覆层用正己烷抽提48h无法移除,降低了氮化硼粒子表面能,而且等离子体处理不会破坏氮化硼本身结构;LSR的包覆量随处理时间增加而增加,当等离子体处理功率为100W,处理时间为3h,LSR的紧密包覆量最大。2.制备了氮化硼/硅橡胶高填充复合材料,应用RPA研究了复合材料的Payne效应,发现在氮化硼表面包覆LSR纳米层,可一定程度削弱填料网络结构,降低复合材料模量。等离子处理改善了氮化硼粒子与硅橡胶基体界面间的亲和性,大幅提高了氮化硼/硅橡胶复合材料的热导率,等离子处理3h,改性后氮化硼体积分数56%的复合材料热导率比改性前提高了近一倍;通过Bruggeman修正导热模型的分析理论值与改性前后实验值,从理论上说明提高复合材料热导率的原因是改性大大降低了氮化硼粒子与硅橡胶基体间的界面热阻。3.探索了三种表面改性方法改变导热填料表面包覆层厚度,通过采用HRTEM、FTIR、TGA等手段表征,发现LSR包覆后辐射硫化与多巴胺沉积聚合均可在氧化铝表面包覆一层无定形薄膜,通过改变辐射剂量与反应时多巴胺浓度,可以获得不同厚度的无定形薄膜。其中辐射硫化得到的薄膜厚度小于1nm,多巴胺沉积聚合得到的薄膜厚度1nm-30nm,在一定范围内实现了控制表面包覆层厚度,考察复合材料热导率部分验证了隔离分散导热设想。