复合材料学报

作者：于天骄, 宋伟, 冯景涛, 彭修峰, 宋文宏,

关键词：硅橡胶, 碳化硅晶须, 取向, 导热性, 绝缘性,

随着电子产品的集成密度和功率密度不断增加，优化热界面材料变的尤为重要。本文以一维碳化硅晶须(SiC_w)为填料，硅橡胶为基体制备出导热硅橡胶复合材料，综合分析了复合材料的微观形貌、物相结构、导热性及绝缘性。首先通过共沉淀法制备出Fe₃O₄对SiC_w包覆的改性材料，其次将包覆Fe₃O₄的SiC_w在液体硅橡胶基体中分散均匀，最后将其置于恒稳磁场中完成晶须取向及基体固化。结果表明：SiC_w晶须表面包覆一层Fe₃O₄纳米颗粒且在硅橡胶基体中呈现取向排列，制备出SiC_w取向结构的硅橡胶复合材料。当取向SiC_w含量达到10wt%时，相比于纯硅橡胶导热系数可提升72%，比未取向10wt%SiC_w填充的高40%。相比于纯硅橡胶体积电阻率下降两个数量级，但仍然具有良好的绝缘性。通过COMSOL对SiC_w随机分散与取向排列的硅橡胶复合材料进行模拟仿真，仿真结果表明，含量10wt%的SiC_w可使硅橡胶导热系数提升60%，体积电阻率在10¹⁵ Ω?cm以上，而10wt%取向SiC_w可使硅橡胶导热系数提升170%，体积电阻率在10¹⁴ Ω?cm以上，与实验结果的趋势相一致。

来源：2024年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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