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

氮化硼納米片/氫氧化鎂/聚乙烯（BNNS/MH/PE）復(fù)合材料的導(dǎo)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(fù)合材料的設(shè)計利用了各組分的獨特優(yōu)勢，以實現(xiàn)以下目標(biāo)：

提高導(dǎo)熱性

• 氮化硼納米片因其高導(dǎo)熱性，作為增強填料，顯著提升復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。
• 氫氧化鎂阻燃劑雖導(dǎo)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(jìn)熱傳導(dǎo)。

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(fù)合，綜合提升復(fù)合材料的阻燃性能。

力學(xué)性能平衡

• 在提升導(dǎo)熱性和阻燃性的同時，還需考慮復(fù)合材料的整體力學(xué)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(xué)性能至關(guān)重要。

加工性和成本考量

• 評估復(fù)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(jì)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(dǎo)率測試儀等儀器測量復(fù)合材料的熱性能，以及使用拉伸試驗機測試力學(xué)性能。
• 微觀結(jié)構(gòu)分析：借助SEM、TEM等工具觀察復(fù)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(yīng)用

• 精心設(shè)計的實驗可以確定最佳的組分配比，使得BNNS/MH/PE復(fù)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(dǎo)熱性和阻燃性能。
• 該復(fù)合材料為電子封裝、汽車零部件、建筑材料等領(lǐng)域提供了高性能的熱管理材料解決方案。