颗粒填充型聚合物的导热性能与摩擦磨损性能研究

来源期刊：材料导报2018年第4期

论文作者：席翔 夏延秋 李晓鹤 冯欣

文章页码：681 - 688

关键词：导热硅脂;氮化铝;石墨;协同效应;数值模拟;载流摩擦;

摘    要：采用蒙特卡罗可控空间分布算法,生成网链构型的三维代表体积单元（RVE）模型,数值研究了非均匀分布下不同组分氮化铝/石墨/银导热硅脂的导热性能。制备了氮化铝、氮化铝/石墨、氮化铝/石墨/银三种填料体系的导热硅脂,并测试所有样品的热导率和体积电阻率。采用往复摩擦磨损试验机对室温下导热硅脂在钢-钢摩擦副上的载流摩擦磨损性能进行研究。利用扫描电子显微镜（SEM）观察金属表面并利用能谱分析仪（EDS）对表面元素成分进行分析。结果表明:导热填料形貌越丰富,硅脂中的导热网络越致密,氮化铝/石墨/银硅脂的最大热导率可达1.623 W/（m·K）,可实现在较少填充量下获得较高热导率;氮化铝/石墨/银有限元模型模拟的结果更贴近实验测量值,可以用来预测球状/片状/棒状颗粒填充导热硅脂的导热性能;氮化铝/石墨/银导热硅脂的载流摩擦磨损性能最优,这归结于其导热性能和导电性能协同减轻电弧对金属表面的侵蚀。