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氮化硼納米片/氫氧化鎂阻燃劑/聚乙烯復合材料:導熱與阻燃性能的協(xié)同提升研究

作者:小編 瀏覽人數(shù):  次更新時間:2024-06-07

氮化硼納米片/氫氧化鎂阻燃劑/聚乙烯復合材料:導熱與阻燃性能的協(xié)同提升研究

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氮化硼納米片/氫氧化鎂/聚乙烯(BNNS/MH/PE)復合材料的導熱性能研究,專注于通過在聚乙烯基體中結(jié)合氮化硼納米片和氫氧化鎂阻燃劑來增強材料的熱管理性能。這種復合材料的設計利用了各組分的獨特優(yōu)勢,以實現(xiàn)以下目標:

提高導熱性

  • 氮化硼納米片因其高導熱性,作為增強填料,顯著提升復合材料的熱導率。
  • 氫氧化鎂阻燃劑雖導熱性不如BNNS,但可能通過形成更緊密的結(jié)構(gòu)或作為熱傳遞的橋梁,間接促進熱傳導。

優(yōu)化阻燃性能

  • 氫氧化鎂作為一種高效的無機阻燃劑,分解時吸熱并釋放水蒸氣,有效抑制材料的燃燒過程。
  • 將氫氧化鎂阻燃劑與BNNS和PE復合,綜合提升復合材料的阻燃性能。

力學性能平衡

  • 在提升導熱性和阻燃性的同時,還需考慮復合材料的整體力學性能,如拉伸強度和韌性,確保材料的耐用性。
  • 合理的組分配比和分散狀態(tài)對于維持或增強力學性能至關(guān)重要。

加工性和成本考量

  • 評估復合材料的加工性能和成本效益,確保工業(yè)化生產(chǎn)的可行性和經(jīng)濟性。

研究方法

  • 材料制備:通過熔融共混或溶液涂布等方法,將BNNS、氫氧化鎂阻燃劑均勻分散在PE基體中。
  • 性能表征:利用DSC、TGA、熱導率測試儀等儀器測量復合材料的熱性能,以及使用拉伸試驗機測試力學性能。
  • 微觀結(jié)構(gòu)分析:借助SEM、TEM等工具觀察復合材料的微觀結(jié)構(gòu)和分散狀態(tài),理解結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。

結(jié)論與應用

  • 精心設計的實驗可以確定最佳的組分配比,使得BNNS/MH/PE復合材料在保持良好加工性和成本效益的同時,顯著提升其導熱性和阻燃性能。
  • 該復合材料為電子封裝、汽車零部件、建筑材料等領域提供了高性能的熱管理材料解決方案。



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