中國粉體網(wǎng)訊 氧化鋅是一種常作為導(dǎo)熱填料的無機金屬化合物,,禁帶寬度為3.3eV,,高能帶隙為ZnO帶來擊穿電壓高,電子噪聲小,、可承受功率高,、抑煙、熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性較好,,在室溫條件下熱導(dǎo)率約為30W/(m·K),,熱膨脹性能穩(wěn)定等優(yōu)點,。
因其優(yōu)異的電絕緣性能和熱膨脹系數(shù),及特殊的過渡金屬氧化物空軌道的存在,,使得氧化鋅在電子電器應(yīng)用方面具有了許多應(yīng)用潛在開發(fā)價值,。但由于商品化氧化鋅的形貌限制,使其作為導(dǎo)熱填料在材料中的應(yīng)用受到限制,。且其存在填料堆積密度過高的缺點,,無法使化鋅在材料中發(fā)揮出應(yīng)有的導(dǎo)熱效率,在材料中實際的導(dǎo)熱效率較低,。傳統(tǒng)的氧化鋅顆粒形狀單調(diào)且不均勻,,其作為導(dǎo)熱填料少量添加到環(huán)氧樹脂中時,復(fù)合材料中基本上是顆粒之間的空隙,,無法形成導(dǎo)熱通路,。因此,氧化鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要達到80%及以上才能有明顯提高純環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱性能的效果,,但與此同時,,較大的填料量會使復(fù)合材料的機械性能大大降低,并且難以加工成型,。
Guo等用四柱狀的ZnO(T-ZnO)晶須填充環(huán)氧樹脂,。大量研究發(fā)現(xiàn),T-ZnO可以在EP中形成熱傳導(dǎo)橋,。由于其禁帶寬度為3.3eV,,激子結(jié)合能為60mV,具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,,當(dāng)添加量50wt%時導(dǎo)熱系數(shù)達到4.38W/(m·K),。然而,50wt%的添加量增加了材料力學(xué)性能的不確定性,。
Liu等研究ZnO納米線(NWS)是在Al2O3表面生長的,。設(shè)計了一種新型的由Al2O3和針狀ZnO組成的雜化填料,并將其用于制備導(dǎo)熱聚二甲基硅氧烷復(fù)合材料,。然而,,多種物質(zhì)之間的結(jié)合不可避免地增加了聲子的透射勢壘。
Wu等提出將一種網(wǎng)狀多孔氧化鋁陶瓷引入摻有四足狀ZnO晶須的EP中,,制備具有連續(xù)互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料,。但這種方法必須考慮到框架的存在使得這種方法非常有限。然而,,這些研究表明,,聚合物基復(fù)合材料的高導(dǎo)熱仍然需要較高的填料體積分?jǐn)?shù)。但上述方法存在成本高,、工藝復(fù)雜,、機械性能惡化、可靠性差等問題,。從這些角度來看,,制備本身具有三維結(jié)構(gòu)的氧化鋅作為填料可以解決上述問題,。
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