氮化硅复合材料导热性能研究进展.pdf

综述
合成树脂及塑料,2016,33(1):84
CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS
聚合物/氮化硅复合材料导热性能研究进展
周文英,雎雪珍,杨志远,董雨娜,王子君,阎智伟2
(1.西安科技大学化学与化工学院,陕西省西安市710054;2.成阳天华电子科技有限公司,陕西省成阳市712000)
摘要:综述了聚合物/氮化硅(SiN)复合材料性能最新研究进展,重点讨论了SiN用量、粒径、表面改性
混杂填充等对聚合物Si复合材料导热性能及其他性能的影响,以期为制备高导热聚合物/Si3V4复合材料提供参
考。聚合物/SiN2复合材料的热导率随Si3N4用量增加而増加;Si3N4在聚合物基体中均匀分布时,大粒径SiN更有利于
提高热导率,若SiN4在聚合物基体粒子周围包覆,形成“核壳”结构时,则小粒子更有利于提高复合材料热导率;
与单一粒径SiN填充相比,混杂填充更有利于提高复合材料热导率
关键词:导热复合材料氮化硅混杂填充表面改性
中图分类号:TQ322.2文献标识码:A文章编号:1002-13962016)01-0084-0
Study on thermal conductivity of polymer/Si,N& composites
Zhou Wenying, Sui Xwezhen, Yang Zhiyuan, Dong Lina, Wang Zijun, Yan Zhiwei
(1. School of Chemistry &Chemical Engineering, Xi'an University of Scence and Technology, Xian, China
2. Xianyang Tianhua Electronic Technology Co, Ltd, Xianyang 712000, China
Abstract: This paper provides an overview of the latest research progress of thermal conductive Si, N.
polymer composites and focuses on the dependence of thermal conductivity and other physical properties of Si N]
polymer on content, size, and surface modification Sia N and hybrid filling to provide useful reference for the
preparation of high thermal conductive Si, N /polymer composites. The results show that the thermal conductivity
of Sia ] /polymer composite rises with increasing of Si; N content. Large-size Si Na helps to improve the thermal
conductivity of composites when Si Na is uniformly distributed in the polymer matrix, while the small-size, N
is more eftective to improve the thermal conductivity of composites when polymer particles are coated with Si, NA
to form a core-she l structure. Compared to Sia Ns with single size, hybrid filler is more helpful to improve the
thermal conductivity of the composites
Keywords: thermal conductive polymer; silicon nitride; hybrid filler; surface modification
随着电子集成技术的高速发展,电子元器件导热复合材料的研究引起了广泛关注,据报道
散热问题显得尤为突出,若不采取有效散热措施,经KH-550改性的SiN4填充聚乙烯,当p(SiN4)为
其工作效率及精度将严重下降,寿命缩短,甚至被20%、粒径为0.2um时,体系热导率高达1.800WA
烧毁。目前,传统的聚合物封装材料已无法解决(m?K);采用粉末混合法制备聚苯乙烯(PS)/
元器件散热问题,因此,高导热绝缘聚合物电子封
装材料的研究与开发显得极为重要。聚合物/无机
导热粒子复合材料因具有热导率高、价格低廉、
收稿日期:2015-07-28;修回日期:2015-10-27。
作者简介:周文英,男,1971年生,博士,副教授,2007
易加工成型及良好力学性能等优点在电子封装领
年获西北工业大学材料学博士学位,现从事电子功能高
域得到广泛应用。氮化硅(SiN4)具有高导热、卓
分子复合材料的研究工作。联系电话:(029)83856267
越电绝缘性及力学性能、价格适中等优点,是制
E-mail:wyzhou2004@163.como
基金项目:陕西省教育厅自然科学基金(14K1485),教育
备导热复合材料的重要填料。目前,聚合物/SiN4
部重点科技项目(212175),国家自然科学基金(51073180)。