环氧树脂导热绝缘层压复合材料的制备与性能

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摘要: 以正硅酸乙酯(TEOS)和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)合成的硅溶胶(Si-sol)改性的玻璃纤维布(Si-GFs)为增强体,微米氮化硼(BNN-30)为导热填料,环氧树脂为基体,采用“涂覆-铺层-模压”工艺分别制备Si-GFs/环氧树脂层压复合材料和BNN-30/Si-GFs/环氧树脂层压导热复合材料。结果表明,Si-sol的引入有助于提高Si-GFs/环氧树脂层压复合材料的力学性能(尤其是ILSS)。BNN-30/Si-GFs/环氧树脂层压导热复合材料的导热性能和热稳定性均随BNN-30用量的增加而增加,而电击穿强度和力学性能则先增加后降低。当BNN-30用量为15 wt%时,BNN-30/Si-GFs/环氧树脂层压导热复合材料具有最优的综合性能。BNN-30/Si-GFs/环氧树脂层压导热复合材料的面内(λ//)和面间热导率(λ┴)分别为2.37 W m-1K-1和1.07 W m-1K-1,约为纯环氧树脂 λ(λ//=λ┴,0.22W m-1K-1)的10.8倍和4.9倍,也较Si-GFs/环氧树脂层压复合材料的λ//(0.96 W m-1K-1)和λ┴(0.46 W m-1K-1)分别提升146.9%和132.6%;其耐热指数(THRI)为197.3oC。此时,BNN-30/Si-GFs/环氧树脂层压导热复合材料仍具有良好的电绝缘性能,特征击穿强度(E0)、表面电阻率(ρs)和体积电阻率(ρv)分别为22.3 kV mm-1、1.8*1014 Ω和2.1*1014 Ω·cm。 关键词:层压导热复合材料,玻璃纤维布,环氧树脂,表面改性