低介电高导热硅橡胶复合材料的制备及其阻燃性能研究

来源 :中国科学技术大学 |
随着第五代移动通信技术(5G)的快速发展和普及,电子器件和设备正朝着高频化、高速化、高集成化、小型化的方向不断发展,这给5G电子封装材料的介电性能和导热性能提出了更高的要求,开展低介电、高导热且综合性能优异的电
随着第五代移动通信技术(5G)的快速发展和普及,电子器件和设备正朝着高频化、高速化、高集成化、小型化的方向不断发展,这给5G电子封装材料的介电性能和导热性能提出了更高的要求,开展低介电、高导热且综合性能优异的电子封装材料的结构设计研究对5G技术的快速发展具有重要意义。加成型液体硅橡胶(ALSR)具有优异的绝缘性、热稳定性、低介电性、耐候性和可加工性,因此在电子封装领域应用广泛,然而为进一步实现5G技术的关键突破,仍需对其进行介电和导热性能的优化。本论文先通过添加改性中空玻璃微珠(f-HGM)或膨胀微球(EM)发泡的方式提高材料的孔隙率,降低材料介电常数,再结合拥有高热稳定性、高导热系数、低介电常数且绝缘的改性氮化硼(f-BN)来提升体系的导热性能,深入研究微米和纳米尺寸f-BN对材料介电、导热及其它性能的影响,通过简单、易操作的方法制备出低介电、高导热且综合性能优异的硅橡胶复合材料。主要研究工作如下:1、使用乙烯基三甲氧基硅烷对中空玻璃微珠(HGM)进行表面改性后,将其添加到加成型液体硅橡胶中制备了低介电硅橡胶复合材料。添加了 10份f-HGM的复合材料的介电常数和介电损耗从3.14和0.00947分别降低至2.47和0.00702,并且体积电阻率、热稳定性和尺寸稳定性也得到一定提升,但因为引入了较多孔隙,复合材料的导热系数和拉伸性能有所下降。锥形量热和热重红外(TG-IR)结果表明f-HGM能显著降低复合材料的热释放速率峰值(PHRR)和总热释放量(THR)并抑制气相热解产物的释放,材料的火灾安全性有所提高。凝聚相分析表明阻燃性能的提高得益于于f-HGM的高热稳定性和物理阻隔作用。由于界面相容性得到改善,f-HGM对复合材料介电、导热、力学、阻燃等性能的提升效果均优于HGM。2、采用同样的方法对氮化硼(BN)进行表面改性,将其和f-HGM一起添加到加成型液体硅橡胶中制备了低介电、高导热的硅橡胶复合材料。结果表明,添加了 15份f-BN后,复合材料的热导率从0.213 W/m·K提升至0.518 W/m·K,介电常数和介电损耗仍低于纯硅橡胶,并且材料的绝缘性、热稳定性和尺寸稳定性也得到了进一步提升。锥形量热和TG-IR测试结果表明足量的f-BN能够进一步降低复合材料的PHRR和THR值并抑制气相热解产物的释放。通过凝聚相分析发现,残炭的致密性得到了进一步提升。并且由于分散性的改善,SR/f-HGM/f-BN复合材料的介电、导热、力学、阻燃等性能均优于SR/f-HGM/BN复合材料。3、为进一步提升对硅橡胶介电性能的改善效率,在低填料负载下获得更低的介电常数和介电损耗,采用可膨胀微球(EM)发泡法制备了闭孔且孔隙均一的低介电硅橡胶泡沫材料。SEM结果表明,EM的最佳发泡温度为120℃,当EM添加份数升高至10份时,EM在基体内的团聚和破裂现象严重。SR/EM5泡沫材料的介电常数和介电损耗分别为2.00和0.00694,显著低于相同负载下的SR/f-HGM5复合材料,且EM对材料断裂伸长率的降低幅度也低于f-HGM。但因为EM壳层为丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺类物质的共聚物,内部为低沸点烷烃,所以泡沫材料的热稳定性有所下降,火蔓延更加迅速,烟气释放也更加剧烈,并且高孔隙率的泡沫材料的导热系数也较低,因此仍需对其进行进一步改性。4、为进一步提升SR/EM泡沫材料的导热性能,向其中添加了不同混合比例的微米和纳米尺寸改性氮化硼,研究f-BN粒径及混合比例对材料各性能的影响。结果表明,添加了改性氮化硼后,复合泡沫材料的导热性能、电绝缘性、热稳定性和阻燃性能均得到显著提升,并且介电常数和介电损耗仍远低于纯硅橡胶。此外,微米尺寸改性氮化硼(f-mBN)对材料介电性能和导热性能的改善优于纳米尺寸改性氮化硼(f-nBN),但f-nBN对材料体积电阻率、拉伸强度和热稳定性的改善优于f-mBN。当f-mBN和f-nBN的质量比为2:1时,材料的热导率达到最大值0.808 W/m·K,是未添加前的6.5倍,并且PHRR和火灾增长指数(FGI)最低,这主要归因于基体内f-BN堆砌紧密度的提高。通过凝聚相分析和TG-IR探究了阻燃机理,材料阻燃性能的改善主要归因于f-BN的高热稳定性和物理屏障作用。使用经典的导热和介电模型对SR/EM和SR/EM/f-BN21复合材料的介电常数和热导率进行了测算,结果表明并联模型能很好地拟合SR/EM泡沫材料的介电常数和热导率。对于SR/EM/f-BN21复合泡沫材料,并联模型的预测结果和实测介电常数较为吻合,指数模型(n=0.37)的预测结果与实测热导率较为吻合。
介绍了一种用于航空滑油泵性能测试的综合试验台,该试验台具有高精度、高温、高转速、高真空度的特点;分析了试验台的设计要求与研制难点,描述了试验台液压系统的工作原理、
目前我国存在的代内环境公平问题主要有:我国跟其他国家、我国不同地区、我国不同阶层和群体之间的环境公平问题.解决我国代内环境公平问题应当从控制污染企业的引进、优化国
课程标准的要求1.通过实验 ,探究光在同种均匀介质中传播的特点 .2 .探究并了解光的反射和折射的规律 .3.通过实验 ,探究平面镜成像时像与物的关系 .4 .认识凸透镜的会聚作用
目的观察500μmol/L丙泊酚对大鼠海马CA1区电刺激诱发的兴奋性突触后电流(EPSC)的影响,分析丙泊酚的可能作用机制。方法断头法分离Wistar大鼠(13~19d)海马半脑,用切片机切出4
<正>新浪大楼的B1层有一家便利店,新浪员工时常光顾。但是突然有一天,生意兴隆的便利店突然门可罗雀,营业额却一天都没有下降。原来便利店在新浪上开了自己的微博,大家需要什
以黔西线椒和大方皱椒为材料,以不施硼肥作对照,采用硼肥基施、浸根、在苗期和开花期喷洒3种施用方式为处理.研究不同浓度和不同方法施用硼肥对辣椒产量的影响。研究结果表明,在3
目的:探讨直肠癌术后吻合口狭窄的处理方法。方法:收治直肠癌患者208例,术后发生并发症吻合口狭窄13例,11例采用保守大肠内镜下气囊扩张术,余2例采取结肠造瘘。结果:8例经1次
目的总结12例气道狭窄患者在纤支镜引导X线透视下气管支架置入的护理。方法对12例晚期恶性肿瘤所致气道狭窄患者,在纤支镜引导X线透视下行气管支架置入术。结果本组患者完成
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技
目的探讨槲皮素对高糖离体培养的RSC96细胞自噬变化规律的影响。方法 RSC96细胞培养于含有槲皮素的高糖培养基中,超微结构应用透射电子显微镜观察,用免疫荧光法、Western blo
物理实验可用来验证物理规律,使学生获得感性认识,培养其操作实践能力。恰当的物理实验教学,可激发学生的学习兴趣,养成良好的学习习惯,培养观察、动手、合作、交流、沟通等
目的:探讨老年脑卒中患者复发的危险因素。方法:选择2009年1月-2010年6月于慈溪市中医医院就诊的脑卒中患者120例,近三年内60例再复发患者为观察组,60例未复发者作为对照组,对两组
儿童的兴趣常常是自然形成的,和天性有关,因此儿童的兴趣更需要我们去细心发现,而不是靠主观培养。笔者在长期的实践中发现儿童对写生有比较强烈的兴趣,于是尽可能的提供有利
一年前还异常火爆的平板电脑市场,如今已黯淡了很多。经过市场的洗礼,平板电脑变成了负增长最大的市场。然而,在全球呈现市场下滑趋势的今天,却有一个品牌在平板市场风生水起,这个
随着社会的发展,大量的非线性负荷应用于生产,一方面它们很大程度上促进了工业生产力的发展,但另一方面,它们也使电力系统中的电能质量愈发恶化。因此需要对其进行检测和分析,进而提出具体的治理方案。本文所探讨的电压波动与闪变就是属于电能质量问题中的一部分。本文首先简要介绍了电压波动与闪变的基本概念及评测标准,分析比较了原有的闪变信号分析方法,然后对傅立叶变换和小波变换两种分析方法的基本数学原理及其在电网电
学位
实时掌握品牌市场状态是企业品牌可持续发展战略的重中之重。目前,随着企业销售数据的骤增以及品牌市场影响因素复杂度的增加,企业决策者单一的主观判断已经不能准确、实时的
重点介绍目前造纸机上采用的几种稀释水流浆箱(包括Allimand公司的FP流浆箱,Voith公司的MasterJet F/B流浆箱,Metso公司的OptiFlo流浆箱、RetroDilu流浆箱和Va1Flo流浆箱)的
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技
目的探讨紫草油治疗复杂性肛瘘术后继发肛门湿疹的疗效。方法回顾性分析复杂性肛瘘术后继发肛门湿疹患者60例,按入院顺序编号随机分为治疗组和对照组各30例,治疗组予院内制剂
HB199是艾塞那肽与人血清白蛋白(HSA)的融合蛋白,属于一类新药,临床上用于治疗糖尿病。本文主要研究食蟹猴皮下注射HB199的药代动力学、毒代动力学及免疫原性,为临床应用提供科
党的十六届三中全会,在全面分析我国经济和社会发展现状和问题基础上,提出要以人为本,树立和落实全面、协调、可持续的科学发展观。党的十八大把科学发展观同马克思列宁主义、毛
公路是我国重要的基础设施,是道路交通的重要载体。受主客观多种因素的影响,近年来交通安全事故频频发生,驾驶员素质不高、安全意识薄弱、驾驶技能差是导致交通事故的主要原因,但
目的对鼻内镜下不同方式腺样体切除术治疗腺样体肥大的临床疗效进行分析研究。方法随机选择2013年5月-2013年9月时间段该院接收救治的70例腺样体肥大的患儿,随机划分成研究组
目的探讨胸腺切除对重症肌无力的疗效.方法对1990年-2002年间手术治疗的53例重症肌无力患者的临床资料和随访结果进行总结,并分析其预后因素.结果疗效按Monden标准评价,缓解1
期刊
当前,“养生文化”大行其道,涌现了数不胜数的“专家、名家”,派生出了很多养生指南书籍。但不难发现,他们都是靠着《黄帝内经》这本书来打遍天下的。那么,作为养生宝典的《黄帝内经》到底是本什么书呢?    并不是黄帝所作    对于大多数国人来说,《黄帝内经》可谓是如雷贯耳,但真正看过这本书的人,那就寥寥无几了。《黄帝内经》究竟是一本什么书?南京中医药大学中医药文献研究所所长、博导王旭东告诉记者,首先应
公安院校是公安专业人才培养的主要力量,承担着培养人民公安事业的建设者和接班人的光荣使命.因此,构建有公安特色的学生工作治理体系是新时代公安院校的重大议题.目前公安院
在罗马尼亚作家诺曼·马内阿的小说《巢》中有一个至关重要的人物“迪玛大师”,这个人物从没有正面出场,却将小说中各个人物串了起来,这个宙斯般的人物他虽然能抛下自己苦难中的情人独自一人远走高飞,却向每一个逃往美国的同胞伸出了援助之手,无论是戈拉、彼得、伊齐、帕拉德、还是路都直接、间接地沐浴过他的恩泽,条件是不能怀疑、挑战他的权威,不能遮挡他发出的灿烂的光辉。  关于“迪玛大师”,《巢》中借彼得与戈马的争
期刊
多参数监护仪是一种实时监控病人生命体征的智能仪器,对人体的温度、血压、血氧饱和度、二氧化碳浓度、心率等进行监测,并经过处理后显示、输出。目前已广泛应用于各个医院、养老院以及少数家庭当中。随着半导体、信息、通信、以及嵌入式技术的高速发展,同时临床监控需求的逐步提高,越来越多的功能完善起来,包括以太网、WIFI、3G传输,声音播放等,尤其在显示部分对屏幕尺寸以及显示波形有了更高的要求。本文设计的多参数
学位