上篇 导热聚合物理论及研究进展 1
第1章 物质导热的物理基础 1
1.1导热基本概念和定律 1
1.1.1温度场和温度梯度 1
1.1.2傅立叶定律 2
1.2气体 4
1.3液体导热性能 5
1.3.1有机液体 5
1.3.2混和液体 5
1.4固体导热性能 5
1.4.1金属 6
1.4.2无机非金属 8
1.5无机固体物质热导率的理论计算 15
1.6影响无机非金属热导率的因素 17
1.6.1化学因素 17
1.6.2物理因素 17
1.7碳材料 21
1.8高分子材料 23
1.8.1聚合物热导率估算 24
1.8.2聚合物热导率与温度关系 25
1.8.3热导率与交联程度、辐射剂量和流体静压力之间的关系 27
1.8.4分子结构参数对热导率的影响 27
1.9导热高分子材料发展需求 28
1.10导热高分子材料应用 30
1.10.1微电子方面应用 30
1.10.2电机及其相关领域应用 32
1.10.3 LED照明方面应用 32
1.10.4换热设备中的应用 33
1.10.5航空、航天、军事领域的应用 33
1.11本章小结 34
参考文献 34
第2章 热导率测试方法及装置 36
2.1热导率测试方法发展概述 36
2.2测试方法分类及标准样品 36
2.3稳态法 38
2.3.1纵向热流法 39
2.3.2径向热流法 39
2.3.3直接通电法 40
2.3.4典型稳态热流法原理及测试仪器 40
2.4非稳态法 45
2.4.1激光法 46
2.4.2 TPS法 49
2.5高分子材料导热性能测试 53
2.6本章小结 54
参考文献 55
第3章 导热粒子性能及表面改性 58
3.1前言 58
3.2金属填料粒子 58
3.2.1银 58
3.2.2铜 60
3.2.3铝 61
3.2.4铁 63
3.2.5锌 64
3.2.6镍 64
3.3碳材料 65
3.3.1碳黑 66
3.3.2石墨 67
3.3.3碳纤维 68
3.3.4碳纳米管 69
3.3.5石墨烯 70
3.4无机导热粒子 72
3.4.1氧化铝 72
3.4.2氮化铝 73
3.4.3氮化硅 81
3.4.4氮化硼 82
3.4.5碳化硅 87
3.4.6氧化镁 88
3.4.7氧化锌 89
3.4.8氧化硅 90
3.4.9其他导热填料 91
3.5导热粒子表面改性处理 91
3.5.1表面改性重要性 91
3.5.2导热粒子改性方法及原理 92
3.6本章小结 94
参考文献 94
第4章 本征型导热高分子材料 97
4.1本征导热高分子及导热机理研究 97
4.2热塑性本征导热高分子材料研究 98
4.2.1取向对热塑性聚合物热导率影响 98
4.2.2本征热塑性导热聚合物研究进展 100
4.3本征热固性导热高分子材料研究 104
4.4本章小结 109
参考文献 110
第5章 导体粒子/聚合物导热材料 112
5.1前言 112
5.2金属粒子/聚合物体系 112
5.2.1 Ag/聚合物体系 112
5.2.2 Cu/聚合物体系 115
5.2.3 Al/聚合物体系 117
5.2.4其他金属/聚合物体系 122
5.3碳材料/聚合物体系 123
5.3.1碳纳米管/聚合物体系 123
5.3.2石墨/聚合物体系 136
5.3.3石墨烯/聚合物纳米体系 139
5.3.4碳纤维/聚合物体系 156
5.3.5碳黑/聚合物体系 157
5.4本章小结 159
参考文献 159
第6章 导热绝缘高分子复合材料 167
6.1导热绝缘聚合物 167
6.2导热绝缘塑料研究进展 168
6.2.1氮化铝/聚合物复合塑料 168
6.2.2氮化硼/聚合物复合塑料 173
6.2.3氮化硅/聚合物复合塑料 184
6.2.4氧化铝/聚合物复合塑料 187
6.2.5其他氧化物/聚合物复合塑料 192
6.2.6碳化硅/聚合物复合塑料 193
6.2.7其他导热粒子/聚合物复合塑料 196
6.3导热绝缘橡胶研究进展 197
6.3.1弹性热界面材料开发背景 197
6.3.2界面热阻分析 199
6.3.3导热绝缘橡胶研究 201
6.4导热绝缘聚合物涂层 208
6.5本章小结 209
参考文献 209
第7章 导热聚合物制备及改善热导率途径 219
7.1本征导热聚合物制备工艺 219
7.2填充型导热聚合物制备方法 220
7.2.1共混复合法 220
7.2.2纳米复合法 221
7.2.3溶胶—凝胶法 221
7.2.4其他 222
7.3提高聚合物导热性能的途径 222
7.3.1基体研究 222
7.3.2导热填料研究 224
7.3.3填料粒子表面改性处理 227
7.3.4成型工艺研究 229
7.4本章小结 241
参考文献 241
第8章 导热模型及导热机理研究 244
8.1聚合物复合材料导热模型研究进展 244
8.1.1串并联模型 244
8.1.2 Maxwell-Eucken模型 245
8.1.3有效介质理论模型 246
8.1.4 Bruggeman模型 247
8.1.5 Fricke模型 247
8.1.6 Hamilton-Crosser及相关改进模型 248
8.1.7 Every模型 249
8.1.8 Zhou及其他模型 249
8.1.9 Rajinder Pal模型 250
8.1.10 Cheng-Vachon模型 250
8.1.11 Russell模型 250
8.1.12 Baschirow-Selenew模型 251
8.1.13 Nielsen-Lewis模型 251
8.1.14 Torquato model模型 251
8.1.15 Agrawal模型 252
8.1.16 Y.Agari模型 252
8.1.17纤维填料模型 252
8.1.18片状填料预测模型 253
8.1.19填充多种粒子的高分子复合材料导热模型 253
8.1.20基于逾渗理论的导热模型 254
8.1.21碳纳米管、石墨烯/聚合物体系导热模型 254
8.1.22核/壳结构粒子/聚合物热导率预测模型 255
8.2填充聚合物导热机理研究 256
8.2.1导热通路理论 256
8.2.2导热逾渗理论 257
8.2.3热弹性系数理论 259
8.3本章小结 260
参考文献 261
下篇 导热聚合物工业应用 263
第9章 导热覆铜板及其应用 263
9.1导热覆铜板 263
9.1.1导热覆铜板定义、分类及结构功能 263
9.1.2导热覆铜板制备 265
9.1.3导热覆铜板主要技术指标 272
9.2导热覆铜板研究进展 273
9.3国内导热覆铜板产品存在的主要问题 282
9.3.1主要技术指标和性能与国外差距大 282
9.3.2产品研发能力弱 283
9.3.3导热覆铜板相关标准、法律、法规尚未健全 283
9.4导热覆铜板在LED中的应用、市场 286
9.4.1导热覆铜板在LED中的应用 286
9.4.2导热覆铜板市场需求 287
9.5导热覆铜板的未来发展方向 289
9.6本章小结 290
参考文献 290
第10章 导热塑料及其工业应用 293
10.1前言 293
10.2导热塑料研究进展 293
10.2.1金属/聚合物复合塑料 293
10.2.2碳材料/聚合物复合塑料 295
10.2.3导热绝缘复合塑料 297
10.2.4 混杂填料/聚合物复合塑料 305
10.3导热塑料制备 307
10.4导热塑料特性及工业应用 307
10.4.1 LED照明中的应用 309
10.4.2换热设备中的应用 313
10.4.3电气、电子封装领域的应用 313
10.4.4航空航天、国防应用 315
10.5本章小结 315
参考文献 315
第11章 导热橡胶及其工业应用 320
11.1导热橡胶概述 320
11.2导热硅橡胶材料 321
11.2.1硅橡胶特性 321
11.2.2导热填料 321
11.2.3提高复合硅橡胶热导率途径 323
11.2.4导热硅橡胶产品的主要性能指标及测试方法 324
11.2.5导热硅胶软片 326
11.2.6导热硅胶绝缘片 331
11.3其他导热橡胶研究进展 336
11.3.1导热天然橡胶（NR） 336
11.3.2导热顺丁橡胶（BR） 337
11.3.3导热丁腈橡胶（NBR） 337
11.3.4导热丁苯橡胶（SBR） 338
11.3.5导热三元乙丙橡胶（EPDM） 338
11.3.6导热氟醚橡胶 339
11.4本章小结 339
参考文献 339
第12章 导热相变材料、硅脂及其工业应用 341
12.1相变材料概述 341
12.2相变材料种类 342
12.3导热相变材料概述 343
12.4导热相变材料组成及制备研究 345
12.4.1组份及制备工艺 345
12.4.2导热相变材料制备实例 346
12.5导热相变材料性能检测 347
12.5.1导热系数、热阻的测定 347
12.5.2相变化温度测试 347
12.5.3老化测试 348
12.6导热相变材料的研究及应用 348
12.7导热硅脂概述 349
12.7.1导热硅脂组成及其特性 350
12.7.2导热硅脂的制备工艺 351
12.7.3导热硅脂使用方法 352
12.7.4导热硅脂应用 353
12.8本章小结 354
参考文献 355
第13章 导热胶黏剂及其工业应用 356
13.1导热胶黏剂的研究背景及工业应用 356
13.2导热胶黏剂的分类、功能及要求 357
13.3环氧树脂导热胶黏剂 359
13.4有机硅树脂基导热胶黏剂 362
13.4.1导热有机硅胶黏剂的研究进展 362
13.4.2导热有机硅胶黏剂的优缺点及发展趋势 364
13.5其他树脂基导热胶黏剂 365
13.6导热胶黏剂的制备及工艺研究 365
13.7本章小结 366
参考文献 367