混杂铝粒子对环氧树脂导热性能与介电性能的影响

周文英,于德梅

混杂铝粒子对环氧树脂导热性能与介电性能的影响

周文英1,2,于德梅2

(1.西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054;
2.西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,陕西西安710049)

选取平均粒径分别为2、18、50μm的3种铝粒子,两两混合填充环氧树脂形成3种复合材料,铝粒子的总含量为60%。研究了复合材料中小粒径铝粒子相对含量(Ws)的变化对环氧树脂热导率及介电性能的影响。结果表明,随着Ws的改变,复合材料的热导率、热扩散率及介电性能均发生变化。2种混杂铝粒子的粒径差异越小,复合材料的热导率达到最大值时的Ws值越小。在W50μm/W18μm约为2时,复合材料的介电常数达到最大值;介电损耗受Ws影响不大,仍处于很低值(＜0.02)。

环氧树脂;铝粒子;热导率;介电常数

Abstract:Three bimodal aluminum particle mixtures,i.e.,2μm/18μm,2μm/50μm,and 18μm/50μm,were used to reinforce epoxy resin.The thermal conductivity and dielectric properties of filled epoxy resins were investigated as a function of relative content of small particles(Ws)when the total filler content was fixed at 60 %.It showed that the thermal conductivity,thermal diffusivity and dielectric properties of epoxy resins varied while changing theWs.The smaller the difference between two particles,the smaller theWswas when the thermal conductivity reached a maximum.The maximum dielectric constant appeared at theW50μm/W18μmabout 2.However,theWshad negligible influence on the dielectric loss factors,which was near 0.02.

Key words:epoxy resin;aluminum particle;thermal conductivity;dielectric constant

0 前言

随着信息、电子工业的快速发展,高介电常数材料的研究已经成为半导体行业最热门的研究课题之一。以低成本生产具有高介电常数和低介电损耗的聚合物基复合材料成为行业关注的热点[1]。为了获得轻质、高储能密度大功率电容器,则必须采用以低密度、高介电常数的电介质材料作为电荷储存的薄膜,按照有机薄膜电容器的制备工艺生产大电容值的电力电容器。因此,研究具有高介电常数的聚合物基复合材料具有十分重要的学术意义和实用价值[2-3]。目前,高介电常数-低介电损耗的聚合物材料研究已取得很大进展[4],但其热导率却普遍较低。而高热导率有利于提高材料在高频和高温下的寿命,从而延长电容器的寿命,提高其精度[5]。……