环氧树脂/锡铋合金异质结构复合材料的制备及性能研究

摘要

随着5G时代的到来，电子产品的热管理问题亟待解决。聚合物基导热材料具有柔韧性好、密度低、绝缘性好、成本低、耐腐蚀、易加工等优点，但导热性能不佳限制其在该领域的应用。将锡铋合金和环氧树脂组合，制备异质结构的复合材料，充分发挥了锡铋合金具有熔点低、密度小、导电性好、成本低等特点以及环氧树脂优异的物理性能、化学稳定性、电绝缘性能和加工性能。探讨593固化剂添加量（15%、25%）、Sn₄₂Bi₅₈颗粒的粒径（35、44μm）以及Sn₄₂Bi₅₈颗粒的质量分数（5%、10%）对复合材料的结构和性能的影响。结果表明：E51/C.A.593/Sn₄₂Bi₅₈复合材料呈三层复合结构，添加25%的593固化剂的复合材料热稳定性、弹性模量和断裂强度较添加15%的593固化剂的样品更高；35μm Sn₄₂Bi₅₈颗粒与环氧树脂接触界面的融合性更佳，复合材料的玻璃化转变温度更高，热稳定性更好，导热系数更大；35μm Sn₄₂Bi₅₈颗粒的添加量越多，导热系数越高，且随着温度的增大，导热系数也随之增大。E51/C.A.593-25/Sn₄₂Bi₅₈-35复合材料的综合性能最佳，有作为聚合物基导热材料应用于电子产品领域的潜力。

关键词

环氧树脂 / 锡铋合金 / 异质结构 / 力学性能 / 导热性能