高导热绝缘高分子复合材料分析

高导热绝缘高分子复合材料分析

摘要：现代电子产业发展中，对高导热绝缘高分子复合材料的需求不断提升，高质量的高导热绝缘高分子材料不仅能够 提升电子元件的精度，更能够实现其使用寿命的延长。文章以甲基乙烯硅胶以及三类聚乙烯为研究对象进行高导热绝 缘高分子材料研究，并对其性能的影响因素进行全面分析，以实现高质量高导热绝缘高分子材料的制备。

关键词：高导热绝缘高分子材料 甲基乙烯硅胶 三类聚乙烯

1.高导热绝缘高分子材料概述

导热材料在现代社会经济发展的诸多产业领域 都被得以广泛使用，较为传统的金属性质导热材料涉及到了金、银、铜、铝以及镁等，而随着对导热材料研究的不断深入，金属氧化物类型的氧化铝、氧化镁、氧化铍、氧化锌、氧化镍等也被作为导热材料逐渐应用于社会产业领域。而随着现代电子工业的逐渐发展， 在导热材料的选择中，更加倾向于高导热绝缘高分子材料，以此实现电子元件使用精度及寿命的提升。 因此，加强对高导热绝缘高分子材料的分析对于我国现代高精尖产业的发展有着重要意义。

高导热绝缘高分子材料是一种具有轻质化、耐腐蚀性、易加工特征的现代绝缘材料，其绝缘效果、力学性能以及抗疲劳性能也极为优良，是满足现代工业使用需求的高性能绝缘材料。现代工业产业发展的导热材料选择中，市场较为常见的金属类型导热材料在工业生产发展演变以及质量要求变化的影响下，已经难以适应现代工业质量需要。以化工产业为例，化工生 产中所使用热交换材料不仅对材料的导热性能有着 严格要求，还需要保证材料具有较为优越的耐高温、 耐化学腐蚀性能；而如果在电子工业领域，在功率管、 集成电路等电子元件的安装中，也需要使用高导热绝缘胶粘剂，以提升电子元件的散热效果，降低电子元件短路的发生概率。而传统金属类和金属氧化物类型的导热材料性能已经难以适应现代工业发展的实际需求，这就需要加强对高导热绝缘高分子材料的研究，不断提升高导热绝缘高分子材料的性能，以推动我国现代工业发展。

2.高导热绝缘高分子材料制备

本次研究中，主要是以甲基乙烯基硅橡胶以及三 类聚乙烯为对象进行高导热绝缘高分子材料的制备， 其中，甲基乙烯基硅橡胶作为基体材料，同时配合以 高性能的氧化铝和氮化铝无机粒子作为导热材料进行填充，进行导热弹性垫片的制备，保证其性能的优良；然后以三类聚乙烯作为基体材料，其中包含有线 性低密度聚乙烯、高度聚乙烯、超高分子量聚乙烯等 三种物质，然后以氮化物——氮化硼、氮化硅等，作为填充物质，以此实现高导热绝缘高分子材料的制备。 具体试验流程如下。

2.1 试验材料及仪器

材料：甲基乙烯基硅橡胶；气相二氧化硅；乙烯 基硅油；羟基硅油；硫化剂；电子级玻璃布等；氮化物、 氧化物，包括氮化铝、氧化铝等。硅橡胶及主要试验材料的性能如下：氧化铝：密度 3.98 g/cm3 ；热膨胀系数 7.2 10-6/K；导热系数 33 W/(m·K)；电阻率≥ 1014 Ω·cm；介电系数 7.0；AIN：密 度 3.26 g/cm3 ；热膨胀系数 3.5 10-6/K；导热系数 160 ～ 220 W/(m·K)；电 阻 率 ≥ 1012 Ω·cm；介电系数 8.3；硅橡胶：密度 1.05 g/cm3 ； 热膨胀系数 295 10-6/K；导热系数 0.2 W/(m·K)；电阻率≥ 1016 Ω·cm；介电系数 3.0。仪器：本次研究中所使用的试验仪器如表 1 所示。

表 1 试验仪器与设备表