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氧化鋁導(dǎo)熱粉體的表面改性原理與方法解析

文章出處:常見問題 責任編輯:東莞東超新材料科技有限公司 發(fā)表時間:2025-01-03
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       氧化鋁,作為一種廣泛應(yīng)用的導(dǎo)熱粉體,以其出色的導(dǎo)熱性、電絕緣性、高硬度、耐高溫和耐磨性等特性,在硅橡膠、橡膠、塑料、陶瓷和耐火材料等領(lǐng)域扮演著重要角色。然而,為了充分發(fā)揮其潛力,氧化鋁導(dǎo)熱粉體的表面改性成為了不可或缺的步驟。以下是氧化鋁導(dǎo)熱粉體為何需要改性以及如何進行改性的詳細解析。
氧化鋁導(dǎo)熱粉體改性的必要性

       氧化鋁導(dǎo)熱粉體的表面具有較高的極性,這導(dǎo)致其與高分子材料的相容性不佳。在樹脂等高分子基體中,氧化鋁粉體難以均勻分散,這不僅增加了加工難度,還限制了其在基體中的填充量。此外,氧化鋁顆粒與樹脂之間的表面張力差異,使得樹脂難以潤濕氧化鋁顆粒表面,導(dǎo)致界面處出現(xiàn)空氣間隙,增加了界面熱阻,從而影響了復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能。因此,對氧化鋁導(dǎo)熱粉體進行表面改性,以降低顆粒間的團聚作用,改善與樹脂基體的相容性,提升分散性和填充均勻度,是制備高性能高分子復(fù)合材料的關(guān)鍵。

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氧化鋁導(dǎo)熱粉體的改性方法
物理改性方法
       物理改性主要通過機械力、超聲波分散或高能處理法來實現(xiàn)氧化鋁導(dǎo)熱粉體的均勻分散。
       機械力分散:通過研磨、球磨、砂磨、高速攪拌等方式,將無機納米粒子與高分子聚合物機械共混,形成無機/有機復(fù)合材料。
       超聲波分散:利用超聲波空化產(chǎn)生的局部高溫、高壓或強沖擊波和微射流,減少納米粒子間的相互作用能,防止團聚。
       高能處理法:利用紫外光、微波、電暈、等離子體射線等高能粒子,激發(fā)納米粒子表面產(chǎn)生活性點,增加表面活性,便于其他物質(zhì)附著或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
化學(xué)改性方法
       化學(xué)改性則是通過化學(xué)反應(yīng)改變氧化鋁導(dǎo)熱粉體的表面結(jié)構(gòu),主要包括化學(xué)偶聯(lián)改性和表面接枝改性。
       化學(xué)偶聯(lián)改性:利用偶聯(lián)劑中的官能團與氧化鋁表面的化學(xué)反應(yīng),形成化學(xué)鍵,使偶聯(lián)劑緊密包覆在粉體表面,實現(xiàn)表面有機化。偶聯(lián)劑的兩個官能團分別與無機填料和有機基體作用,起到橋梁作用。常用的偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑。
       表面接枝改性:將帶有活性基團的無機粒子分散在引發(fā)單體中,通過引發(fā)劑作用,單體在無機粒子表面聚合形成包覆層。常見的表面接枝聚合物包括聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸縮水甘油酯等。
改性后的氧化鋁導(dǎo)熱粉體性能提升
       經(jīng)過表面改性,氧化鋁導(dǎo)熱粉體在高分子基體中的分散性和填充均勻度得到了顯著提升,從而使得復(fù)合材料具備更優(yōu)的應(yīng)用性能。這種改性不僅提高了材料的導(dǎo)熱效率,還增強了其力學(xué)性能,為電子產(chǎn)品的熱管理提供了有效的解決方案。
東超新材的專業(yè)服務(wù)
       東超新材在氧化鋁、硅微粉、氫氧化鋁、氮化鋁、氮化硼等粉體的研究上擁有超過10年的豐富經(jīng)驗。公司根據(jù)客戶的具體需求,提供定制化的產(chǎn)品研發(fā)和推薦,同時提供專業(yè)的售前售后支持及分析測試服務(wù),致力于為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的功能性粉體解決方案。
        通過上述解析,我們可以看出,氧化鋁導(dǎo)熱粉體的表面改性是提升其在高分子復(fù)合材料中應(yīng)用性能的關(guān)鍵步驟。隨著技術(shù)的不斷進步,氧化鋁導(dǎo)熱粉體的改性方法將更加多樣化,其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用也將更加廣泛。

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