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在电子电气领域中,随着电子元器件高密度化和高集成化发展,不仅需要材料有良好的导热性能,还需要绝缘、易加工成型、耐化学腐蚀等其他性能。传统的导热材料已不能满足要求,而聚合物基导热复合材料研究越来越受到关注。导热高分子复合材料不但具有高分子树脂的优异性能,而且改善了传统高分子材料导热性不好的缺陷。高分子复合材料导热和绝缘的特性在电子原件封装领域和计算机芯片粘接领域都有着重要应用。在本文中,我们使用了4种不同粒径的无机碳类填料(金刚石粉)与环氧树脂E44共混制备了绝缘导热的金刚石/环氧树脂复合材料。本文采用的主要混合方法包括粉末共混和热压成型。本文凭借激光导仪,扫描差式量热仪(DSC)、动态力学分析仪(DMA)、热失重分析仪(TGA)、万能拉伸机、扫描电子显微镜等仪器详细的研究了金刚石粒径、填料量、表面处理等因素对复合材料导热系数、力学性能、热力学性能、热稳定性和线性膨胀等的影响。本论文的第一部分主要讨论金刚石粉的含量对复合材料固化条件、力学和热力学性能的影响。热重分析测试结果表明金刚石在复合材料中分布均匀;拉伸弯曲测试结果表明,复合材料仍然保持了环氧树脂优异的力学性能。因为金刚石粉的分解温度在800℃以上,金刚石的加入提高了复合材料的使用温度,金刚石质量分数为75.4%的复合材料5%热失重温度相对于纯树脂提升约40℃。本论文的第二部分我们主要讨论粒径尺寸和金刚石的含量对复合材料导热系数的影响,复合材料导热系数的变化情况。激光导热仪和SEM测试结果表明20微米的金刚石更有利于复合材料中金刚石粉导热链条的搭接,20微米粒径尺寸填料的复合材料比填料质量分数相同,粒径不同的复合材料导热系数更好。SEM测试验证了这一结果。金刚石含量75.4%的复合材料导热系数最高,可达2.71W/m*k。过多的金刚石填料反而会导致复合材料导热性能和力学性能变差,原因是树脂不能完全浸润过量的金刚石粉末造成的。综上所述,金刚石/环氧树脂复合材料以其高导热、易粘接、力学性质良好的特点,在微电子封装应用领域具有良好的应用前景。