表面修改的铜纳米线/聚乙烯纳米复合材料通过乳混合的电热性能
Hyeon Sik Eom1, Dong Won Kim1, Keon-Soo Jang1
1Department of Polymer Engineering, The University of Suwon, 17 Wauan-gil, Bongdam-eup, Hewaseong, Gyeonggi 18323, South Korea.
ACS omega
|December 18, 2023
概括
这项研究开发了具有增强电热导电性的铜纳米线/聚烯 (CuNW/PS) 纳米复合材料. 诸如混合颗粒大小和表面修改等创新为先进的材料应用提供可调节性质.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 在绝缘聚合物中的导电纳米填充剂可以创建具有改进性质的纳米复合材料.
- 铜纳米线 (CuNWs) 和聚烯 (PS) 微球是先进材料的关键组件.
研究的目的:
- 为了制造和表征CuNW/PS聚合物纳米复合材料.
- 研究CuNW含量和粒子大小对纳米复合材料性能的影响.
- 为了探索可调节的电和热导电性的表面修改.
主要方法:
- 合成CuNWs和PS微球.
- 通过乳混合制造CuNW/PS纳米复合材料.
- 评估电气,热,机械,质和形态特性.
- 使用二氧化和多多巴胺的CuNWs的表面修饰.
主要成果:
- 在PS矩阵中实现了CuNWs的均分散.
- 电和热导电性随着CuNW含量增加.
- 混合PS颗粒大小 (500nm和5μm) 产生了最高的电导率 (约. 10°S/m) 的时间.
- 表面修饰的CuNWs赋予了绝缘性能 (10−1010−8 S/m).
- 通过表面修改的CuNWs观察到增强的导热率到0.22 W/m·K.
结论:
- CuNW/PS纳米复合材料表现出弹性主导行为.
- 优化的CuNW分散和颗粒大小控制提高了导电性.
- 表面修改提供了一条实现高导热率和绝缘的途径.
- 这些发现支持这些纳米复合材料作为热接口材料 (TIM) 的应用.
