Композиционные клеевые материалы с улучшенными теплофизическими характеристиками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.06, кандидат наук Барзилович, Евгений Александрович

  • Барзилович, Евгений Александрович
  • кандидат науккандидат наук
  • 2015, Санкт-Петербург
  • Специальность ВАК РФ05.17.06
  • Количество страниц 114
Барзилович, Евгений Александрович. Композиционные клеевые материалы с улучшенными теплофизическими характеристиками: дис. кандидат наук: 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов. Санкт-Петербург. 2015. 114 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Барзилович, Евгений Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Аналитический обзор

1.1 Общие характеристики наполненных полимерных материалов

1.2 Влияние наполнителей на физико-механические свойства полимеров

1.3 Влияние наполнителя на кинетику полимеризации

1.4 Олигомерные связующие

1.5 Методы исследования теплопроводности ПКМ

1.6 Физические модели теплопроводности

1.7 Цели и задачи

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1 Методы исследования

2.2 Объекты исследования

Глава 3. Обсуждение результатов исследований

3.1 Компаунды, наполненные СМШ

3.2 Компаунды, наполненные микроалмазами

3.3 ПКМ, наполненные карбидом кремния

3.4 Сравнение теоретических и экспериментальных значений теплопроводности ПКМ

3.5 Вязкость наполненных ПКМ

Глава 4. Практические результаты

Заключение

Список литературы

Приложение А

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Технология и переработка полимеров и композитов», 05.17.06 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Композиционные клеевые материалы с улучшенными теплофизическими характеристиками»

Введение

Актуальность темы исследования. Интенсивное развитие микроэлектроники, начавшееся во второй половине XX века, продолжается и в настоящее время. Обеспечение высокого уровня потребительских свойств требует применение защитных полимерных материалов. Увеличение общего количества и миниатюризация электронных схем требует внедрения новых полимерных композиционных материалов (ПКМ), обладающих специальными свойствами, такими как повышенная теплопроводность, ударопрочность, технологичность. Стремительное удешевление электроники также предъявляет требования к стоимости полимерных материалов.

Наиболее широко применяемый метод увеличения теплопроводности компаундов заключается во введении наполнителей, обладающих высокой теплопроводностью. Наибольший практический интерес представляют дисперсные наполнители, выпускаемые серийно, относящиеся к классам нитридов, карбидов, оксидов.

Объем потребления ПКМ в мире по данным за 2013 год составил около 70 миллиардов долларов. Ежегодный рост объемов потребления оценивается экспертами в 7 %. Основными драйверами роста являются такие отрасли экономики, как транспорт, энергетика, авиация.

ПКМ предназначены для заливки или пропитки токопроводящих схем и деталей с целью их изоляции в электро- и радиоаппаратуре - трансформаторов, дросселей, конденсаторов. Их используют для герметизации и опрессовки дискретных полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. В состав ПКМ в зависимости от назначения вводят пластификаторы, наполнители, отвер-дители, инициаторы полимеризации, пигменты.

Степень разработанности темы исследования. Исследование и разработка клеев и компаундов с повышенной теплопроводностью ведется с 60-х годов XX века, в частности такими специалистами как Чудновский А.Ф., Липатов Ю.С.,

Дульнев Г.Н. и др. Позднее в работах Угловой Т.К., Новоселовой С.Н., Грахова Д.В., Зарубина B.C., Петровой А.П. и других были существенно развиты представления о наполненных теплопроводных полимерах.

В существующих работах Трофимова H.H., Липатова Ю.С., Угловой Т.К. рассматриваются методы повышения теплопроводности ПКМ путем введения функциональных наполнителей, а также модели прогнозирования тегаюфизиче-ских характеристик ПКМ. Теоретические основы моделирования, базирующиеся на термодинамике гетерогенных композитов, были изучены Дульневым Г.Н., Граховым Д.В. и др. Теория образования адгезионных связей в реактопластичных композитах была предложена в работе А.А.Берлина и других.

Обобщенное рассмотрение процессов теплопередачи в гомо- и гетерогенных полимерных материалах дали в своих работах В.П.Исаченко, В.А.Осипова и др. Однако исследований, содержащих теоретическую и экспериментальную базу для разработки компаундов с необходимыми свойствами, до сих пор не существовало.

Цель работы. Разработка рецептуры и технологии теплопроводящего композиционного компаунда для защиты радиоэлектронной аппаратуры и исследование корреляции теплофизических и физикомеханических характеристик ПКМ с рецептурными факторами.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- Обоснование и выбор полимерного связующего и наполнителей для исследований;

- Экспериментальное изучение теплопроводности, реологических и физико-механических характеристик образцов ПКМ на основе различных типов наполнителей;

- Исследование зависимости теплофизических и физико-механических свойств ПКМ от различных характеристик дисперсных наполнителей;

- Разработка рецептуры и технологии производства заливочных компаундов с повышенными теплопроводными и физикомеханическими свойствами. Научная новизна:

1. Выявлена роль фракционного состава наполнителя при формировании теп-лофизических и физико-механических свойств ПКМ на примере стеклянных микрошариков (СМШ), карбида кремния, нитрида бора, порошка микроалмазов и предложен механизм влияния соотношения фракций на увеличение теплопроводности.

2. Для расчетов теплопроводности ПКМ доказана целесообразность применения модели Ван Кревелена, ранее разработанной для прогнозирования теплопроводности аморфных полимеров с распределенными в объеме изолированными кристаллическими фазами.

3. Подтвержден эффект более высокой теплопроводности ПКМ по сравнению с прогнозируемым значением в композициях на основе каучука СКТН и СМШ.

Теоретическая и практическая значимость. Исследованы зависимости теплофизических и физико-механических характеристик от дисперсного состава наполнителей. На основании полученных зависимостей предложен алгоритм подбора рецептуры ПКМ исходя из заранее заданных теплопроводности, вязкости и модуля упругости.

Создан научно-технический задел для разработки новых компаундов, клеев и паст с повышенной теплопроводностью. На основе проведенных исследований разработаны рецептуры компаундов, успешно прошедших испытания в условиях предприятий-потребителей (ОАО «Авангард», ОАО «Силовые машины» филиал «Электросила», ООО «Абит», ОАО «Авиаавтоматика» имени В.В. Тарасова», ОАО СИБНПЦ «Перспективные технологии»).

Методология и методы исследования. В настоящей работе проводились исследования физико-механических, теплофизических, вязкостных характери-

стик. Испытания проводились с учетом требований соответствующих нормативных документов.

Определение вязкости проводилось в соответствие с методикой по определению динамической вязкости на ротационном вискозиметре при температуре от 20 до 100 °С. Измерение коэффициента теплопроводности проводилось в соответствие с методикой по определению теплопроводности твердых материалов на приборе ИТС-^-20 с температурой соотнесения от 20 до 100 °С. Определение условной прочности при растяжении до разрыва и относительного удлинения при разрыве проводились в соответствие с ГОСТ 21751-76. Измерение жизнеспособности проводилось в соответствие с методикой по определению жизнеспособности олигомерных клеевых составов и покрытий. Измерение удельного поверхностного и объемного электрического сопротивления проводилось в соответствие с ГОСТ 6433.2-71. Прочность при сдвиге измерялась в соответствие с требованиями ГОСТ 14759-69.

Положения, выносимые на защиту:

1. Предлагается для расчета теплопроводности полимерного композиционного материала применить модель Ван Кревелена, разработанную для ненапол-ненных полимеров, имеющих аморфную структуру с распределенными в объеме участками кристаллической фазы.

2. Обнаружен эффект увеличения эффективной теплопроводности полимерного композиционного материала при введении низкотеплопроводных наполнителей на примере стеклянных микрошариков.

3. Показана зависимость динамической вязкости от степени наполнения полимерного композиционного материала и фракционного состава наполнителя; выявлена симбатная зависимость между модулем упругости и теплопроводностью полимерного композиционного материала; выдвинута гипотеза о формировании псевдокристаллической структуры вблизи границы раздела фаз полимер - частица, объясняющая нелинейный характер зависимости модуля упругости и теплопроводности от степени наполнения ПКМ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены на научно-практической конференции, посвященной 184-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), (Санкт-Петербург, 2012); на международной научно-технической конференции «Современные достижения в области клеев и герметиков. Материалы, сырье, технологии». (Дзержинск, 2013); на научной конференции, посвященной 186-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), (Санкт-Петербург, 2014).

ГЛАВА 1 Аналитический обзор

1.1 Общие характеристики наполненных полимерных материалов

Общеизвестны и, по-видимому, не требуют подробного обоснования следующие утверждения:

создание искусственных материалов с заданными физическими свойствами составляет одну из важнейших сторон технического прогресса;

без данных о физических свойствах тел, участвующих в изучаемом процессе, невозможен ни один научный или инженерный расчет.

Начало широкого исследования теплофизических характеристик термопластичных материалов пришлось на 50-е годы прошлого века. Рост научного интереса к проблеме передачи тепла и теплоизоляции связан с активным развитием техники, как военного, так и гражданского назначения. Широкое применение как силовых электронных схем, так и слаботочных, сталкивается с технической задачей отвода выделяющегося тепла от потребителей электрической мощности. Благодаря своей технологичности, распространение получила технология компаундирования реактопластичными олигомерными материалами, позволяющая решить многие технические задачи, такие как теплоотвод, механическая фиксация элементов, защита от попадания жидкостей и других загрязнений, ударозащита и др.

Одним из эффективных способов модификации свойств полимерных материалов является их наполнение - введение твердых веществ - наполнителей, которые, равномерно распределяясь в объеме получающейся композиции, образуют четко выраженную границу раздела с полимерной средой. Наиболее распространены твердые наполнители - технический углерод, гидроксид алюминия, графит, асбест, кварц, стекловолокно и др.

Обычно под дисперсной системой понимают систему, состоящую не менее чем из двух фаз, разделенных сильно развитой поверхностью. При этом одна из фаз распределена в виде частиц весьма малых размеров в другой фазе [1].

Диаметр частиц наполнителя играет важную роль: чем меньше размер частиц, тем больше поверхность соприкосновения его с полимером и теснее связь между частицами наполнителя и полимера. Дисперсность наполнителя является важнейшей характеристикой [1].

Дисперсионный анализ

Существующие методы дисперсионного анализа можно разделить на три группы:

1) методы измерения параметров отдельных частиц (линейных размеров, массы и т. п.) с последующей статистической обработкой результатов большого числа измерений (возможно применение автоматизированных систем);

2) методы, основанные на механическом разделении дисперсной системы на несколько классов по крупности частиц;

3) методы, основанные на изучении свойств ансамбля частиц (ансамбля

пор).

В первой группе методов измеряют: линейные размеры частиц (или пор) с помощью оптического микроскопа (обычно реализуемый предел измерений - от 1 мкм до нескольких мм) или электронного микроскопа (от 1 нм до нескольких мкм); изменения электрического сопротивления или светового потока при пропускании суспензии через тонкий канал, вызванные попаданием в этот канал частицы дисперсной фазы (так называемые счетчики Культера позволяют измерять размеры частиц от 0,1 до 100 мкм, оптические приборы - от 5 до 500 мкм); интенсивность света, рассеянного единичной частицей, с помощью ультрамикроскопа или поточного ультрамикроскопа Дерягина - Власенко (частицы размером от 2 до 500 нм).

Вторая группа методов дисперсионного анализа включает ситовой анализ (размеры частиц от 50 мкм до 10 мм) и разделение частиц в потоке газа или жидкости (размеры частиц от 0,1 до нескольких мм). К третьей группе методов дисперсионного анализа относятся, во-первых, все методы седиментационного анализа. Эти методы основаны, например, на регистрации кинетики накопления массы осадка (седиментометр Фигуровского позволяет определять размеры частиц от

1 до 500 мкм) или изменения оптической плотности суспензии. Применение центрифуг позволяет снизить предел измерения до 0,1 мкм (с помощью ультрацентрифуг можно измерять даже размеры крупных молекул, т. е. 1-100 нм). Во-вторых, широко используют разнообразные методы рассеяния малыми частицами света, в т. ч. методы неупругого рассеяния, а также рассеяния рентгеновских лучей, нейтронов и т. п. В-третьих, для определения удельной поверхности применяют адсорбционные методы, в которых измеряют количество адсорбированного вещества в мономолекулярном слое. Наиболее распространен метод низкотемпературной газовой адсорбции с азотом в качестве адсорбата (реже аргоном или криптоном). Удельная поверхность высокодисперсной твердой фазы часто определяют методом адсорбции из раствора. Адсорбатом при этом служат красители, ПАВ или другие вещества, малые изменения концентрации которых легко определяются с достаточно высокой точностью. Удельная поверхность порошков можно находить также по теплоте адсорбции (или смачивания). Поточные микрокалориметры позволяют проводить измерения как в газовой, так и в жидкой средах. Адсорбционные методы дисперсионного анализа, весьма разнообразные по технике эксперимента, позволяют определять удельные поверхности порядка 10103 м2/г, что примерно соответствует размерам частиц от 10 до 1000 нм.

Во всех упомянутых методах дисперсионного анализа получают, как правило, интегральную характеристику, позволяющую судить о некоторых средних параметрах дисперсности системы. В некоторых случаях удается определить также дифференциальную функцию распределения числа частиц (их объема, массы, доли частиц или пор) по размерам. В практике лабораторных исследований, помимо перечисленных выше, применяют и другие методы дисперсионного анализа. Так, удельную поверхность находят по газопроницаемости слоя анализируемого порошка, фильтруя через него воздух при атмосферном давлении или в вакууме. Распределение пор по размерам в микропористых телах исследуют методами жидкостной (обычно ртутной) порометрии. Дисперсность суспензий и эмульсий определяют по поглощению ультразвука (акустический метод), по изменению емкости электрического конденсатора, между пластинами которого находятся ча-

и

стицы дисперсной фазы (диэлькометрический метод), по подвижности заряженных частиц дисперсной фазы в слабом электрическом поле. Свободнодисперсные системы с размерами частиц от 1 до 100 нм анализируют методами диффузии, ультрафильтрации и др. В ряде случаев различные характеристики дисперсности порошков и пористых тел измеряют по скорости растворения, теплофизическим, магнитным и другим характеристикам анализируемой системы, связанным с размером частиц дисперсной фазы или межфазной поверхности.

Размеры частиц могут быть также измерены при помощи ситового анализа -сухого для крупных частиц и мокрого - для частиц, размеры которых меньше 149 мкм. Сита, изготовленные переплетением тонкой проволоки, используются для частиц с размерами не менее 37 мкм, а плоские микросита, полученные электроформованием, могут иметь размеры отверстий от 120 до 10 мкм [2].

Выбор наполнителей определяется в первую очередь размерами его частиц и их распределением по размерам (полидисперсностью), а также формой частиц и характером их упаковки. Рассмотрим сначала общие характеристики и классификацию частиц как основных элементов дисперсного наполнителя.

Микроскопический метод оценки линейных размеров дисперсных частиц наполнителя является наиболее точным, но довольно трудоемким и длительным. Он широко применяется также для оценки формы частиц и ее влияния на эффективность дисперсных наполнителей.

Общие характеристики частиц

Общая классификация и характеристики частиц наполнителей приведены в таблице 1 [2]. Деление частиц на классы достаточно произвольно и основано на различии в площади поверхности частиц. Эта классификация учитывает две основные характеристики дисперсных наполнителей - размеры частиц и площадь их поверхности, которые могут быть реально измерены и поэтому служат основой для систематизации наполнителей по их назначению. Большинство традиционно используемых дисперсных наполнителей представляют собой минералы, добываемые из скальных пород или руд и соответствующей обработкой превращаемые в порошки. При этом дробление происходит неравномерно и частицы наполнителей

обычно имеют нерегулярную форму. Некоторые наполнители, такие как стек-лосферы, осажденные силикаты, карбонаты кальция имеют более правильную форму.

Многие типы наполнителей содержат частицы различной формы, обладающие более высоким соотношением поверхности к диаметру эквивалентной сферы (ДЭС), чем приведенные в таблице 1.

Таблица 1 - Классификация частиц наполнителя

Класс частиц Сфера Куб Параллелепипед Чешуйка Волокно

Идеализированная форма частиц ° а а О £-^

Описание формы частиц Сферическая Кубическая, ромбическая, призматическая Брусчатая, призматическая, нерегулярная Пластинчатая, чешуйчатая Игольчатая, вытянутая, волокнистая

Относительные размеры частиц Длина Ширина Высота 1 1 1 1,4-4,0 1 1 -<1 1 <1 0,01-0,25 1 <1 <1

Седиментацион-ный диаметр 1 ДЭС ДЭС ДЭС ДЭС

Эквивалентная площадь поверхности частиц 1 1,24 1,26-1,5 1,5-9,9 0,1-1,87 0,05-2,3

Пример Стек-лосферы, микросферы Кальцит, полевой шпат Кальцит, полевой шпат, оксид кремния, оксид бария Каолин, тальк, слюда, графит, Силикат кальция, древесная мука

Форма частиц большинства наполнителей различается чрезвычайно сильно и не может быть строго охарактеризована. Поэтому только размеры частиц и площадь их поверхности могут служить основой для классификации наполнителей и оценки их влияния на свойства систем наполнитель - связующее.

В соответствие с этим вводится стандартная характеристика частиц - диаметр эквивалентной сферы (ДЭС), т.е. диаметр такой сферы, объем которой равен объему частицы. Основными методами определения полидисперсности частиц служат седиментационные методы, основанные на законе Стокса.

Почти все минеральные дисперсные наполнителя, выпускаемые промышленностью, являются фракционированными, т.е. изменено исходное распределение частиц по размерам — удалены обычно самые крупные частицы. Качественный анализ наполнителей обычно заключается в оценке зернистости и характера распределения частиц по размерам. Оценка зернистости является очень важной. Средние размеры частиц могут ввести в заблуждение, так как возможны значительные отклонения от среднего значения. В общем случае требуется полная характеристика дисперсности наполнителя, поскольку различие в характере распределения частиц по размерам резко проявляется в реологических свойствах, абразивных свойствах и устойчивости к истиранию, в характере упаковки частиц, оптических свойствах, химической стабильности и прочности наполненных композиций.

Удельная поверхность - один из важнейших параметров дисперсных наполнителей. Эффективность таких наполнителей во многих случаях зависит от удельной поверхности, особенно в тех случаях, когда на поверхности наполнителя адсорбируются и взаимодействуют с ней ПАВ, диспергирующие агенты, модификаторы поверхности, полярные полимеры и другие вещества. Химия и физика твердых поверхностей очень сложны и основные представления о них даны в специальной литературе.

Химический состав наполнителей

Важной характеристикой наполнителей является химический состав, который в большинстве случаев определяет возможность их использования. Особен-

ное значение имеет реакционная способность наполнителей, являющаяся поверхностным свойством, непосредственно связанным с их химическим составом.

Оксиды. Из оксидов наиболее часто в качестве дисперсного наполнителя используется корунд или глинозем (оксид алюминия) природного или искусственного происхождения. Благодаря амфотерной природе алюминия оксид алюминия может взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами и имеет очень активную поверхность. Большую роль в производстве компаундов и лакокрасочной промышленности играет оксид титана, используемый для придания укрывистости покрытиям, диоксид кремния, применяемый в качестве удешевляющего и увеличивающего износостойкость покрытий наполнителя, а также как тиксотропизирующая добавка (пирогенный кремнезем).

Любая техническая проблема, где требуется снижение веса при низкой теплопроводности, высокой прочности и экономии объема, повышенной устойчивости к эрозии и агрессивным средам может быть решена с применением стекло-микрошариков.

Стеклянные микрошарики (СМШ) - это один из видов наполнителей, получающий все более широкое распространение в различных областях техники. Их производят за рубежом уже более 50 лет.

СМШ бывают двух видов: плотные и полые. Плотные СМШ являются монолитным материалом, а полые представляют собой тонкостенные оболочки, внутри которых находится газ.

В настоящее время существует два основных способа получения шариков [3, 4]. По первому способу шарики диаметром 5 - 500 мкм получают путем оплавления предварительно измельченного стекла. По второму способу шарики диаметром 500 - 1500 мкм получают из расплава путем диспергации в газовом потоке с последующим охлаждением и улавливанием. Известен также способ получения СМШ методом плазменного распыления [5].

Известные способы получения стеклянных микрошариков требуют значительных энергетических затрат, а сами технологии являются длительными по времени, трудоёмкими и имеют сложное аппаратурное оформление. Так, по

первому способу, для получения микрошариков необходимы энергоемкие и длительные операции дробления, измельчения и рассева стекла на фракции. По второму необходима предварительная варка стекла и энергоёмкая операция диспер-гация расплава стекла.

Наиболее важные функции как полых, так и сплошных шариков связаны с их сферической формой, а именно:

- хорошая упаковка фракций, слабое влияние на вязкость и достижимость высоких уровней наполнителя;

- лучшие характеристики течения по сравнению с наполнителями с высоким аспектным отношением;

- равномерное распределение напряжений вокруг сферических включений и хорошая размерная стабильность;

- отсутствие ориентационных эффектов, высокая изотропность;

- пониженная, равномерная и предсказуемая усадка, а также меньшее коробление изделий, полученных литьем под давлением;

- более гладкая поверхность, чем в направленных наполнителях.

В настоящее время СМШ находят применение в самых различных областях:

1. Для струйной обработки:

- качественная очистка поверхности от различных видов загрязнений, окислов, нагара, окалины;

- упрочнение поверхностного слоя металла (наклеп);

- обработка высокоточных деталей без изменения геометрии, уменьшение шероховатости поверхности;

- высокая стойкость к бактериальным загрязнениям;

- матирование изделий из стекла, пластмасс, нержавеющей стали;

- получение товарного вида продукции, широкий диапазон текстур от глубоко-матовой до тонко-сатинированной.

2. Для светоотражающей дорожной разметки:

- СМШ обеспечивает хорошую видимость разметки в темное время суток;

- увеличение срока службы разметки на 10-15%;

- повышение безопасности дорожного движения и увеличение пропускной способности дороги.

3. Для производства изделий, покрытий в качестве наполнителя:

- СМШ повышает долговечность, увеличивает прочность, стойкость к абразивному износу;

- позволяет создать высокопрочное изделие, покрытие с отличными барьерными свойствами, устойчивое к окружающей среде, коррозии и химикатам;

- устраняет эффекты коробления и усадки, которые невозможно убрать изменениями режимов литья.

4. Для производства красок, шпатлевок:

- СМШ снижает вязкость, увеличивает текучесть, улучшает процесс распыления;

- снижает себестоимость продукции за счет снижения потребления связующих веществ;

- снижает усадку и образование трещин;

- улучшает шлифуемость шпатлевок, улучшает теплоизоляционные свойства;

- увеличивает долговечность покрытия за счет более эффективного выдавливания воздушных пузырьков.

5. Для присадок к смазочным материалам:

- СМШ позволяет уменьшить износ деталей, снижает износ оборудования в 2-3 раза.

6. В качестве модифицирующей добавки к клеям:

- обеспечивает заданную толщину клеевого слоя [6].

Выбор состава стекла для стекломикрошариков в значительной степени определяется двумя основными факторами - это их способы получения, а также условия их дальнейшей переработки и свойства изделий, изготавливаемых на их основе. Для стекломикрошариков преимущественно используют натрийбороси-ликатные стекла с добавками различных оксидов.

Нитриды. Наибольшее распространение в качестве теплопроводного наполнителя получил гексагональный нитрид бора. Встречается также кубическая кристаллическая структура. Широкое распространение нитрида бора определяется высокой теплопроводностью в сочетании с диэлектрическими свойствами, позволяющими производить лаки, компаунды и пасты с высокой теплопроводностью для радиоэлектронного электротехнического оборудования. Термодинамические особенности полиморфизма нитрида бора обусловили появление большого количества материалов на основе его плотных модификаций и различных технологий его получения. Белая модификация применяется для получения высокоогнеупорных материалов, армирующих волокон, как полупроводниковый материал, сухая смазка для подшипников, поглотитель нейтронов в ядерных реакторах.

Основанием для широкого применения черной модификации (боразона) в инструментах, послужила наибольшая твёрдость, приближающаяся к твёрдости алмаза. Из боразона изготавливают изделия, применяемые в высокотемпературной технике (тигли, изоляторы, тигли для получения полупроводниковых кристаллов, детали электровакуумных приборов); он применяется для производства полупроводниковых приборов и интегральных схем (диэлектрические прокладки конденсаторов), деталей электровакуумных приборов (окон выводов энергии, стержней теплоотводов). Широкое применение находит пиролитический нитрид бора. Нитрид бора входит в состав промышленной керамики.

Похожие диссертационные работы по специальности «Технология и переработка полимеров и композитов», 05.17.06 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Барзилович, Евгений Александрович, 2015 год

Список литературы

1. Липатов, Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров / Ю.С. Липатов -М.: Химия, 1977.-287 с.

2. Кац, Г.С., (ред.). Наполнители для полимерных композиционных материалов. Справочное пособие: пер. с англ./ Г.С.Кац; под редакцией Д.В. Милев-ски,- М.: Химия, 1981. - 736 с.

3. Будов, В.М. Стеклянные микрошарики. Применение, свойства, технология / В.М. Будов, Л.С. Егорова // Стекло и керамика. - 1993. - № 7. - С. 2-5.

4. Патент 2081858 Российская федерация, МКИ6 СОЗ В 19/10. Получение стеклянных микрошариков/ Будов В.В. - №2081858; 3аявл.21.10.1993; Опубл. 20.06.1997.

5. Бессмертный, B.C. Получение стеклянных микрошариков методом плазменного распыления / B.C. Бессмертный, В.П. Крохин, A.A. Ляшко, H.A. Дрижд, Ж.Е. Шеховцова // Стекло и керамика. - 2001. - № 8. - С. 6-7.

6. Информационная статья ЗАО <<СПЕЦХИММОНТАЖ>>, раздел Производство микрошариков [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.shm-sbor.ru/activities/production/electrocorundum-microballs/ ().

7. Иванова, В.Н. Технология резиновых изделий / В.Н. Иванова, Л.А. Алешу-нин. - Л.: Химия, 1988. - 288 с.

8. Рюткянен, Е.А. Модификация поверхности твердых дисперсных наполнителей полимерными пленками: дис.... канд. хим. наук:02.00.06 / Рюткянен Евгения Александровна. - С-Пб., 2012. - 106 с.

9. Трофимов, H.H. Физика композиционных материалов / Н.Н Трофимов, М.З. Канович, Э.М. Карташов, В.И. Натрусов, А.Т. Пономаренко, В.Г. Шевченко, В.И. Соколов, И.Д. Симонов-Емельянов. - М.: Мир, 2005. - 1,2 т.

10. Берлин, A.A. Основы адгезии полимеров / A.A. Берлин, В.Е. Басин. - М.: Химия, 1969.-320 с.

П.Липатов, Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров / Ю.С. Липатов.-М.: Химия, 1991.-264 с.

12. Алентьев, А.Ю. Связующие для полимерных композиционных материалов. Учебное пособие / А.Ю. Алентьев, М.Ю. Яблокова. - М., 2010.

13. Абелиов, Я. Л. Наполнители для теплопроводящих клеев / Я.Л. Абелиов // Клеи. Герметики. Технологии. - 2005. - № 8.

14. Исаченко, В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, A.C. Суко-мел. -М., Энергоиздат, 1981.-417 с.

15. Тугов, И.И. Химия и физика полимеров / И.И. Тугов, Г.И. Кострыкина. -М.: Химия, 1989.-432 с.

16. Шевченко, В.Г. Основы физики полимерных композиционных материалов. Учебное пособие для студентов по специальности «Композиционные нано-материалы» / В.Г. Шевченко. - М.: Издательство МГУ, 2010.

17. Чудновский, А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов / А.Ф. Чудновский. - М.: Физматгиз, 1962.

18. Кирпичников, П.А. Химия и технология синтетического каучука / П.А. Кирпичников, Л.А. Аверко-Антонович, Ю.О. Аверко-Антонович. - Л.: Химия. - 1975. - С. 436.

19. Захарченко, П.И. Справочник резинщика / П.И. Захарченко, Ф.И. Яшунская, В.Ф. Евстратов. - М.: Химия. - 1971. - С. 137.

20. Сертификат качества Смола эпокси-диановая неотвержденная. ГОСТ 1058784. Дата изготовления 10 февраля 2014 г. № партии 208. ЗАО «Химэкс ли-митед», С-Пб.

21. Официальный информационный сайт ООО НИИ "Макромер" [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.macromer.ru.

22. Сертификат качества Бора нитрид гексагональный (марка В) ТУ 2112-00349534204-2002. Дата изготовления март 2013 г. № партии 352. ОАО «УНИ-ХИМ с ОЗ». - Екатеринбург.

23. Герман, М.Л. Математическая модель для расчета теплозащитных свойств композиционного покрытия «керамические микросферы - связующее»/ М.Л. Герман, П.С. Гринчук // Инженерно-физический журнал. - 2002. -№6.

24. Ван Кревелен, Д.В. Свойства и химическое строение полимеров / Д.В. Ван Кревелен. - М.: Химия, 1976. - С. 233-239.

25. Корсаков, В.Г. Усиление каучуков наполнителями: Учеб пособие / В.Г. Корсаков, Л.И. Девикина, Г.Т. Даровских. - СПб, 1978. - 67 с.

26. Барзилович, Е.А. Влияние фракционного состава наполнителя на теплопроводность полимерной композиции / Е.А. Барзилович, А.Е. Верстаков, В.А. Никулин, Н.В. Сиротинкин, В.А. Сытов // Клеи. Герметики. Технологии. -2013.-№4.-С. 20-24.

27. Барзилович, Е.А. Влияние фракционного состава наполнителей на теплофи-зические и физико-механические свойства наполненной теплопроводной олигомерной эпоксидной композиции / Е.А. Барзилович, Н.В. Сиротинкин, Е.А. Рюткянен // Клеи. Герметики. Технологии. - 2015. -№ 2. - С. 22 - 24.

28. Углова, Т.К. Компоновка рецептур высоконаполненных полимерных композитов с заданными свойствами. / Т.К. Углова, С.Н. Новоселова, О.С. Та-таринцева, С.Г. Ильясов // Ползуновский вестник. - 2010. - № 4-1. - С. 243247.

29. Новоселова, С.Н. Разработка и исследование свойств низковязких полимеров композитов функционального назначения: дис. ... канд. тех. наук: 05.17.06 / Новоселова Светлана Николаевна. Бийск, 2012. - С. 131.

30. Бондарева, Е.А. Трудногорючий теплоизоляционный материал на основе полимерных связующих: дисс.... канд. тех. наук: 05.17.06 /Бондарева Елена Алексеевна. СПб, 2007. СПб. - 134 с.

31. Blendzki, А. Kudeln als Füllstoffe für Durosslaste Mikrohochglas / A. Blendzki, A. Kwasek, S. Spychai // Kunststoffe. - 1985/ - № 7. - P. 421 - 424.

32. Грахов, Д.В. Теплопроводность полимерного композита ALN - ЛАК КО-916К / Д.В. Грахов, А.И. Ягупов, А.Р. Бекетов, М.В. Баранов // Современные проблемы науки и образования. - 2011. - № 5.

33. Дульнев, Г.Н. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Справочная книга. / Г.Н. Дульнев, Ю.П. Заричняк - Л. : Энергия, 1974. - 264 с.

34. Kurimoto, M. Dielectric Properties of Epoxy / M. Kurimoto // Alumina Nano-composite Influenced by Control of Micrometric Agglomerates. - 2009. - № 3.

35. Фургель, И.А. Теплопроводность композиционных материалов с дисперсным наполнителем / И.А. Фургель // Инженерно-физический журнал. -1992.-95 с.

36. Зарубин, B.C. Эффективный коэффициент теплопроводности многофазного композита с шаровыми включениями / B.C. Зарубин, Т.Н. Кувыркин, И.Ю. Савельева // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. -2013.-№6.-С. 72-77.

37. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел: пер. с англ. / Г. Карслоу, Д. Егер. - М.: Наука, 1964. - 488 с.

38. Зарубин, B.C. Инженерные методы решения задач теплопроводности / B.C. Зарубин. -М.: Энергоатомиздат, 1983. -328 с.

39. Остроушко, М.Н. Теплопроводность дисперсно-наполненных полимерных материалов, обработанных в постоянном электрическом поле: дис.... канд. тех. наук: 01.04.14 / Остроушко Михаил Николаевич. - Воронеж, 2007. -126 с.

40. Петрова, А.П. Влияние наполнителей на теплофизические свойства клеев / А.П. Петрова, Я.Л. Абелиов, A.B. Зуев // Клеи. Герметики. Технологии. -2013.-№8.

41. Кузнецова, В.А. О влиянии формы частиц оксида цинка на эксплуатационные свойства полимерных покрытий / В.А. Кузнецова, Э.К. Кондрашов, Л.В. Семенова, Г.В. Кузнецов // Материаловедение. - 2012. - № 12.

42. Попов, Д.В. Теплопроводность дисперсно-наполненных полимерных материалов, обработанных комбинированным физическим полем: дис.... канд. техн. наук: 01.04.14 / Попов Дмитрий Викторович. - Воронеж, 2010. - 126 с.

43. Кудряшов, A.B. Влияние плотности и дисперсных наполнителей на теплопроводность пенопластов / A.B. Кудряшов, A.B. Панкратов, С.Ю. Панов,

Ю.Т. Панов, JI.A. Чижова // Химия и химическая технология. - 2008. - Т. 51.-№2-С. 92-94.

44. Михеев, В.А. Теплопроводность композиционного материала на основе силикона с нитридом алюминия в качестве наполнителя / В.А. Михеев, В.Ш. Сулаберидзе, В.Д. Мушенко // Инновационные технологии и технические средства специального назначения. - 2006. - № 1.

45. Баритко, Н.В. Фторсилоксановые эластомеры и герметики на их основе / Н.В. Баритко, A.A. Донской, O.A. Елисеев // Клеи. Герметики. Технологии. -2012.-№8.-С. 22-30.

46. Селина, А.Ю. Натуральный каучук в клеях с «постоянной» липкостью / А.Ю. Селина, JI.P. Люсова // Клеи. Герметики. Технологии. - 2012. - № 3. -С. 13-16.

47. Каблов, В.Ф. Озонирование хлорированного натурального каучука и разработка клеев на его основе / В.Ф. Каблов, H.A. Кейбал, С.Н. Бондаренко, Д.А. Провоторова // Клеи. Герметики. Технологии. - 2012. - № 1. - С. 24-26.

48. Годовский, Ю.К. Теплофизические методы исследования полимеров / Ю.К. Годовский. - М.: Химия, 1976. - 216 с.

49. Мороз, A.B. Создание полимерных материалов с анизотропной теплопроводностью [Электронный ресурс] / A.B. Мороз, А.П. Новиков. - 2012. - Режим доступа: http://www.rae.ru/forum2012/pdf71384.pdf.

50. Компан, М.Е. Теплопроводность композитной среды с дисперсным графе-новым наполнителем / М.Е. Компан, Ф.М. Компан, П.В. Гладких, Е.И. Те-руков, В.Г. Рупышев, Ю.В.Четаев // Журнал технической физики. — 2011. — Т. 81.- №8.

51. Петрова, А.П. Клеящие материалы. Герметики / А.П. Петрова, A.A. Донской. - СПб.: Профессионал, 2008. - 589 с.

52. Каблов, E.H. Изготовление, свойства и применение теплоотводящих оснований из матричных металлических композитов Al-SiC в силовой электронике и преобразовательной технике / E.H. Каблов, В.В. Чибиркин, С.М.

Вдовин // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - № 2. - С. 20 -22.

53. Гращенков, Д.В. Стратегия развития композиционных и функциональных материалов / Д.В. Гращенков, JI.B. Чурсова // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - С. 231 - 242.

54. Нелюб, В.А. Свойства и особенности структур нанодисперсных порошкообразных наполнителей / В.А. Нелюб, И.А. Буянов, A.C. Бородулин // Клеи. Герметики. Технологии. - 2013. - № 2. - С. 16 - 20.

55. Леонова, Н.Г. Теплофизические свойства эпоксидно-полисилоксановых композитов катионной полимеризации / Н.Г Леонова, В.М. Михальчук, Е.П. Мамуня // Клеи. Герметики. Технологии. - 2013. - № 1. - С. 21 - 28.

56. Дульнев, Г.Н. Теплообмен в радиоэлектронных аппаратах / Г.Н. Дульнев, Э.М. Семяшкин. - Л.: Энергия, 1968. - 359 с.

57. Кутателадзе, С.С. Основы теории теплообмена / С.С. Кутателадзе -Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1970. -660 с.

58. Мисиар, А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций / А. Мисиар. - М.: Мир, 1968. - 460 с.

59. Энциклопедия полимеров / В.А. Каргин. - М.: Советская энциклопедия, 1972-1976.-Т. 1-2.

60. Студенцов, В.Н. Технология наполненных термореактопластов. Наполнители: Учебное пособие / В.Н. Студенцов. - Саратов: Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А, 2008. - 71 с.

61. Функциональные наполнители для пластмасс / М. Ксантос. Под ред. В.Н. Кулезнева. - СПб.: Научные основы и технологии, 2010. - 462 с.

62. Пахаренко, В.А. Переработка полимерных композиционных материалов / В.А. Пахаренко, P.A. Яковлева, A.B. Пахаренко. - К.: Издат. компания «Воля», 2006. - 552 с.

63. Кабанов, В.А. Энциклопедия полимеров / В.А. Кабанов. - М.: Сов. энц., 1997.-Т.З.-1224 с.

64. Крыжановский, В.К. Производство изделий из полимерных материалов / В.К. Крыжановский, M.J1. Кербер, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко. - СПб.: Профессия, 2008. - 460 с.

65. Берлин, А.А. Принципы создания композиционных полимерных материалов / А.А. Берлин, С.А. Вольфсон, В.Г. Ошмян, Н.С. Ениколопов. - М.: Химия, 1990.-238 с.

66. Горбунова, И.Ю. Модификация кристаллизующихся полимеров / И.Ю. Горбунова, M.JI. Кербер // Пластические массы. - 2000. - № 9. - С. 7-11.

67. Кулезнев, В.Н. Химия и физика полимеров / В.Н. Кулезнев, В.А. Шершнев. -М.: Выс. шк., 1981.-208 с.

68. Френкель, С.Я. Физика полимеров / С.Я. Френкель, Б.М. Бартенев. - Л.: Химия. - 1990.-433 с.

69. Кравчук, А.С. Механика полимерных композиционных материалов. Экспериментальные и численные методы. Учебное пособие. / А.С. Кравчук, В.П. Майборода, Ю.С. Уржумцев. М.: Наука, 1985. - 304 с.

70. Аверко-Антонович, И.Ю. Методы исследования структуры и свойств полимеров / И.Ю.Аверко-Антонович, Р.Т. Бикмуллин. - Казань: КГТУ, 2002. -605 с.

71.Чернин, И.З. Эпоксидные полимеры и композиции / И.З. Чернин, Ф.М. Смехов, Ю.В. Жердев. - М.: Химия, 1982. - 231 с.

72. Geon-Woong Leea. Enhanced thermal conductivity of polymer composites filled with hybrid filler / Geon-Woong Leea, Min Parka, Junkyung Kima, Jae Ik Leeb, Ho Gyu Yoonb // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. -2006. - Vol. 37. - Issue 5. - P. 727-734.

73. Erik H. Weber. Development and Modeling of Thermally Conductive Polymer // Carbon Composites. - Houghton. - 2001. - P. 278.

74. Bigg D. M. Thermally Conductive Polymer Compositions // Polymer Composites. - 1986. - Vol. 7. - № 3. - 125 p.

75. Agari, Y. Thermal Conductivities of Composites in Several Types of Dispersion Systems / Y. Agari, A. Ueda, S. Nagai // Journal of Applied Polymer Science. -1991.-Vol. 42.-P. 1655-1669.

76. Fried, J. R.. Polymer Science and Technology / J. R. Fried. - New Jersey: Prentice Hall, 1995.-P. 783-796.

77. Sundstrom, D. W. Thermal Conductivity of Polymer Filled with Particulate Solids / D. W. Sundstrom, Y. Lee. // Journal of Applied Polymer Science. - 1972. -Vol. 16.-P. 3159-3167.

78. Tang, L-G. A review of methods for improving the interfacial adhesion between carbon fiber and polymer matrix / L-G. Tang, J. L. Kardos // Polymer Composites.- 1997.-Vol. 18, № 1.

79. Ott, H.-J. Thermal Conductivity of Composite Materials / H.-J. Ott // Plastic and Rubber Processing and Applications. - 1981. - Vol. 1. - P. 9-24.

80. Clingerman, M. L. Analytical Methods for the Characterization of Conductive Plastics / M. L. Clingerman, J. A. King, K. H. Schulz, E. H. Weber // Proceedings of the American Institute of Chemical Engineers Annual Meeting. - Miami Beach, 1998.

81. Jinho Hong. A Review on Thermal Conductivity of Polymer Composites Using Carbon-Based Fillers : Carbon Nanotubes and Carbon Fibers / Jinho Hong, Dong Wha Park, Sang Eun Shim // Carbon letters. - 2010. - Vol. 11. - № 4. - P. 347356.

82. Zhang, S. The effects of particle size and content on the thermal conductivity and mechanical properties of A1203, high density polyethylene (HDPE) composites / S. Zhang, X. Y. Cao, Y. M. Ma, Y. C. Ke, J. K. Zhang, F. S. Wang // eXPRESS Polymer Letters. - Beijing. China, 2011. - Vol.5. -№ 7.

83. Hui Joon Park. A new method to estimate thermal conductivity of polymer composite using characteristics of fillers / Hui Joon Park, Tae Ann Kim, Raehyun Kim, Junkyung Kim, Min Park // Journal of Applied Polymer Science. - 2013. -Vol. 129.-№3.-P. 965-972 .

84. Mamunya, Ye.P. Electrical and thermal conductivity of polymers filled with metal powders / Ye.P. Mamunya, V.V. Davydenko, P. Pissis, E.V. Lebedev // European Polymer Journal. — 2011. — 1897 p.

85. Khan, M.O. Thermally Conductive Polymer Composites for Electronic Packaging Applications / M.O. Khan // Journal of Mechanical and Industrial Engineering University of Toronto. - 2012. - № 3.

86. Chen, Y.-M. Ultra high thermal conductivity polymer composites / Y.-M. Chen, J.-M. Ting // Carbon. - 2002. - Vol. 40. - № 3 - P. 359-362.

87. Ягупов, А.И. Технология модифицирования нитридом алюминия электроизоляционных материалов: дисс. ... канд. техн. наук: 05.17.11 / Ягупов Александр Иванович. - Екатеринбург, 2012. - 145 с.

88. Бекетов, Д. А. Применимость современных моделей для оценки теплофизи-ческих характеристик композиций полимерный лак - нитридно-оксидная керамика / Д. А. Бекетов, А. И. Ягунов, А. Р. Бекетов // Химическая технология. - 2009. - № 7. - С. 396-400.

89. Бекетов, Д.А. Влияние добавок порошкообразного нитрида алюминия на теплопроводность полимерных лаков и эмалей / Д.А. Бекетов, А.И. Ягупов, А.Р. Бекетов. - Екатеринбург: УГТУ УПИ, 2007. - С. 117.

90. Барзилович, Е.А. Влияние фракционного состава наполнителя на теплопроводность полимерной композиции / Е.А. Барзилович, А.Е. Верстаков, В.А. Никулин, Н.В. Сиротинкин // Материалы научно-практической конференции, посвященной 184-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета).-СПб, 2012.-С. 109.

91. Барзилович, Е.А. Разработка и применение высокоэластичных эпоксикаучу-ковых компаундов в радиоэлектронной промышленности. / Е.А. Барзилович, А.Е. Верстаков, Воронин А.Е., Сытов В.А., Сиротинкин Н.В. // Сборник трудов международной научно-технической конференции «Современные достижения в области клеев и герметиков. Материалы, сырье, технологии». Дзержинск, 2013. - С. 55 - 57.

92. Барзилович, Е.А. Разработка высокоэластичного эпоксидного компаунда с повышенной теплопроводностью / Е.А. Барзилович, Никулин В.А., Сиро-тинкин Н.В. // Материалы научной конференции, посвященной 186-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). СПб, 2014. - С. 126.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.