聚乙二醇/氮化硼复合材料相变导热性能及其结晶行为

本文采用熔融共混浇筑的方法制备了聚乙二醇/氮化硼(PEG/BN)相变复合材料,并研究了不同尺度片状BN对相变复合材料导热性能和结晶行为的影响。 通过扫描电子显微镜(SEM)、热常数分析仪、红外热成像分析仪和差示扫描量热仪(DSC)研究了相变复合材料的微观形貌、导热系数和相变过程,并利用莫志深法对DSC结果进行了非等温结晶动力学分析。 结果表明,较大片状直径(50 μm)的BN可以更有效地提高聚乙二醇的导热系数,当BN填料质量分数为40%时,相变复合材料的导热系数可达到5.04 W/(m·K)。 在快速降温条件下,片径为50 μm的BN填料可以缩短PEG的半结晶时间,提高结晶速率,使相变复合材料具有较大的相变焓。     

氮化硼/聚合物导热复合材料研究进展

电子信息产业的高速发展,使得电子装置或装备在使用过程中产生的热量越来越剧烈,需要及时导出以保证其正常运行,聚合物基导热复合材料由于其优异的加工性和较低的成本得到了应用。六方氮化硼(h-BN)兼具优异的导热性和绝缘性,因此作为导热填料在导热绝缘聚合物复合材料领域受到越来越多的关注。本文主要从氮化硼填料尺寸、表面性质、取向结构以及杂化等方面综述了近年来氮化硼/聚合物导热复合材料的研究进展。     

煤基碳泡沫/聚氨酯相变复合材料的制备及储热性能

以煤基碳泡沫(CCF)作为骨架材料来封装改性固-固相变材料聚氨酯(PU),并实现其功能化应用。使用场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(PXRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热(DSC)分析仪、热导测试仪对所得到的复合材料(PU@CCF)进行结构和特性表征。结果显示,聚乙二醇(PEG-6000)与异氰酸酯(HDI)反应制备聚氨酯的最优摩尔比例为1:2,煤基碳泡沫可以很好地阻止聚氨酯从复合材料中泄露出来。相较于聚乙二醇,复合材料的导热率上升了54%,经过200次热循环,复合材料保持了良好的稳定性,而且其相变主体材料PU的过冷度降低了10℃以上。基于碳泡沫骨架良好的导电性,加载高于0.8V的低电压就可实现聚氨酯电热相变储能,在1.1V电压驱动下,其电热转换效率可达75%。该工作是目前报道的最低电压下可实现电热相变转换的复合功能材料,为实现低成本相变复合材料的制备与功能化提供重要参考。     

高分子导热复合材料结构设计及性能研究进展

近年来,电子设备的需求逐渐向集成化、微型化发展,随之带来了愈发严重的发热问题已经成为了阻碍电子设备发展的重要因素之一。作为电子设备重要组成材料之一的高分子材料对优良导热性能的要求也越来越高,导热高分子复合材料的研究已经成为当前功能复合材料的重要发展方向。本文综述了高分子导热复合材料的发展趋势,介绍了当前选用填料法来制备单一填料、混杂填料高分子导热复合材料以及双逾渗结构、隔离结构等复杂多相结构的高分子导热复合材料的研究进展。重点介绍了通过多种导热填料的组合利用来制备高性能导热高分子复合材料。最后,对填料法高导热高分子复合材料的发展方向做出了简要展望。     

PEG-沸石固-固相变材料的制备及性能

摘要：采用接枝共聚法合成了以聚乙二醇（PEG）为相变物质,沸石为骨架的PEG沸石固-固相变材料。通过红外光谱（FT—IR）、热失重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）等测试手段对PEG-沸石固-固相变材料的结构、相变行为及热稳定性进行了研究。结果表明：通过改变PEG的分子量,可以得到不同相变焓和不同相变温度的PEG-沸石固-固相变材料,其相变焓可达105．41J／g,热稳定性良好,起始分解温度高于300℃。     

基于图案化方法制备高导热氮化硼/液晶环氧复合材料

环氧树脂作为传统覆铜板的绝缘基板,其导热性能相对较差,无法满足日益增长的散热需求.本工作采用两步丝网印刷方法制备了具有高导热性能的图案化氮化硼/液晶环氧复合材料.首先,以低氮化硼含量(10 wt%～30 wt%)的液晶环氧涂膜液作为基体印刷非图案区域,再以高氮化硼含量(60 wt%～80 wt%)的液晶环氧涂膜液填充图案化区域(点、线和网格),通过图案点阵与基体中氮化硼的相互协同构建良好的面外和面内导热通路,获得了一系列高导热氮化硼/液晶环氧图案化复合材料,并深入探讨了图案化参数对材料性能的影响.结果表明,丝网印刷的图案化复合材料在26.36 wt%氮化硼填料含量下实现了11.5和20.5 W/(m·K)的面外和面内热导率.同时,在41.52 wt%氮化硼填料含量下的面外和面内热导率甚至可以达到26.0 W/(m·K)和36.6 W/(m·K),分别是相同氮化硼含量的氮化硼/液晶环氧共混复合材料的10.8倍和11.8倍.     

交联型聚氨酯固-固相变材料的相变性能及形态

聚氨酯;聚乙二醇;储能材料;固 固相变材料;相变行为     

六方氮化硼气凝胶的制备及其导热和吸附性能的研究进展

六方氮化硼(h-BN)是一种类石墨结构的材料,因其具有优异的机械强度、较宽的带隙、较强的高温抗氧化性、优异的电绝缘性和突出的导热性而吸引了无数科研人员的青睐.但是,纳米尺度的h-BN分散性较差且极易团聚,影响其广泛应用.h-BN基气凝胶具有稳定的三维网络结构,低密度,可以作为高导热性超轻材料或导热聚合物添加剂.此外,h...     

液晶功能化氮化硼/液晶环氧树脂导热复合材料的制备

导热高分子复合材料的导热系数（λ）难以达到预期值的重要原因之一在于高分子基体的本征λ低;同时导热填料-高分子基体的界面热障也是导致其导热性能提升不佳的重要因素。通过在球形氮化硼（GBN-100）表面原位接枝液晶环氧小分子（LCE-g-（GBN-100）,gGBN-100）,再与自制的主链型液晶环氧树脂（M-LCER）基体熔融共混复合-浇注成型制备gGBN-100/M-LCER导热复合材料。结果表明,GBN-100表面LCE的引入赋予了gGBN-100液晶特性,同时有效降低了gGBN-100和M-LCER基体的界面热障。当gGBN-100的质量分数为30%时,gGBN-100/M-LCER导热复合材料的λ为1.12 W/mK,为纯M-LCER基体λ（0.51 W/mK）的2.2倍,也高于相同用量（质量分数30%）下GBN-100/M-LCER导热复合材料的λ（1.02 W/mK）。此时gGBN-100/M-LCER导热复合材料的弹性模量和硬度也从纯M-LCER基体的2.78和0.19 GPa分别提高到4.13和0.24 GPa。     

聚乙二醇/二醋酸纤维素相变材料的组成与储能性能间的关系

以刚性的二醋酸纤维素 (CDA)链为骨架 ,接枝上聚乙二醇 (PEG)柔性链段 ,可得到一种具有固固相变性能的网状储能材料 .利用该材料的PEG支链从结晶态到无定形态间的相转变 ,可以实现储能和释能的目的 .具体研究了PEG的百分含量及PEG的分子量对材料储能性能的影响 .研究结果表明 ,通过改变PEG的百分含量与PEG的分子量 ,可以得到不同相变焓和不同相变温度的材料     

六羟基化合物为骨架的高分子固-固相变材料的合成与性能

分别使用三种含6个羟基的化合物(山梨醇、双季戊四醇和肌醇)作为分子骨架,聚乙二醇(PEG)作为相变功能链,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为交联剂,合成了3种具有不同交联结构的新型固-固相变储能材料。通过傅里叶变换红外光谱(FT IR)、X-射线衍射(XRD)、偏光显微镜(POM)、示差扫描量热法(DSC)和热重量分析法(TG)分别对合成材料的分子结构、结晶性能、相变行为和热稳定性进行了研究。结果显示,所制备的材料在30~70℃温度范围内具有典型的固-固相变特性,其升温和冷却过程的相变焓最高可达107.5J/g和102.9J/g。此外,通过热重分析发现所合成材料具有较好的可重复使用性和热稳定性。因此,合成的新型固-固相变材料在热能储存和控温领域具有巨大的应用潜力。     

Relationship between properties of fluorinated graphite intercalates and matrix composition Part III. Intercalates with 1,2-dichloroethane

A series of PA-TD mixtures were prepared and their thermal properties were studied by DSC and thermal conductivity measurement. The phase diagram of the binary system was constructed, which showed an eutectic behavior for the solid-liquid equilibrium line. The eutectic composition of the binary system was at the mass fraction of TD near 0.7 with an eutectic temperature of about 29°C. At TD side, PA was partially miscible in the TD solid matrix and the solid phase transition of TD had an effect on the solidus line. The eutectic composition mixture could be viewed as a new phase change material with large thermal energy storage capacity.     

Effects of MWNTs on phase change enthalpy and thermal conductivity of a solid-liquid organic PCM

The effects of multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) on the phase change enthalpy (ΔH) and the thermal conductivity (κ) of a solid-liquid phase change materials (PCM), palmitic acid (PA), have been investigated. The results showed that both the ΔH and the κ of the composite were lower than that of PA when the loading of MWNTs was small. As the concentration of MWNTs in the composites increased, the ΔH of the composites was slightly improved and then decreased linearly. However, the κ of the composites was monotonously increased from the minimum value. When the loading of MWNTs increased to 5% and no surfactant was added, the κ of the composite was enhanced to be 26% higher than that of PA. The κ of the composite could be enhanced by CTAB instead of SDBS when the loading of MWNTs was small, as SDBS showed no obvious effect on the κ of the composites. Furthermore, the effects of surface modification of MWNTs on the ΔH and the κ of the composites have also been investigated.     

An intrinsic antistatic polyethylene glycol-based solid–solid phase change material for thermal energy storage and thermal management

Polyethylene glycol (PEG) is an important and popular phase change material (PCM), but is not a good antistatic material, which would cause the accumulation of static electricity and electrostatic discharge when used for the thermal energy storage and thermal management of electrical devices. Herein, we prepared a PEG-based solid–solid PCM (SSPCM) with good antistatic property by introducing an ionic liquid onto the macromolecular chains. This SSPCM is in solid state even at 90°C, avoiding the leakage issue of pure PEG. Its latent heat values in the melting and solidifying processes are 56.2 and 30.6 J g⁻¹, respectively. Additionally, this SSPCM has good thermal stability and thermal reliability for thermal storage and thermal management according to thermogravimetric and thermal cycling tests. The volume- and surface resistivity of the SSPCM at ambient temperature are 10^8.87 Ω m and 10^8.92 Ω, respectively, showing good antistatic performance.