分散体的形状和在磁场中的加工对PDMS-Fe3O4复合材料导热性能的影响

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:38
文章英文标题
Influences of Dispersions’ Shapes and Processing in Magnetic Field on Thermal Conductibility of PDMS–Fe3O4 Composites
正文
采用模压工艺制备了分散在聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中的磁铁矿( Fe3O4 )纳米颗粒复合材料。用随机分散的粒子自由聚合和在外加磁场中聚合得到两类样品。由针状针状针铁矿( α-FeOOH )和球状赤铁矿( α-Fe2O3 )的磁性微得到了磁铁矿纳米颗粒，XRD测量结果证实了这一点。通过SEM和EDX对PDMS：Fe3O4复合材料的形貌和组成性能进行了评价，结果表明磁性均匀分布在聚合物基体中。与未取向的PDMS相比，添加磁性分散体可以提高PDMS的热导率，而在聚合反应过程中，在磁场中进一步取向则会降低PDMS的热导率。磁性分散体的形状是一个重要因素，针状分散体相对于具有几乎球形形状的经典商业粉体，为热导率提供了更高的值。
文章内容（英文）
Composites of magnetite (Fe3O4) nanoparticles dispersed in a polydimethylsiloxane (PDMS) matrix were prepared by a molding process. Two types of samples were obtained by free polymerization with randomly dispersed particles and by polymerization in an applied magnetic field. The magnetite nanoparticles were obtained from magnetic micrograins of acicular goethite (α-FeOOH) and spherical hematite (α-Fe2O3), as demonstrated by XRD measurements. The evaluation of morphological and compositional properties of the PDMS:Fe3O4 composites, performed by SEM and EDX, showed that the magnetic particles were uniformly distributed in the polymer matrix. Addition of magnetic dispersions promotes an increase of thermal conductivity compared with pristine PDMS, while further orienting the powders in a magnetic field during the polymerization process induces a decrease of the thermal conductivity compared with the un-oriented samples. The shape of the magnetic dispersions is an important factor, acicular dispersions providing a higher value for thermal conductivity compared with classic commercial powders with almost spherical shapes.
来源出处
Journal|[J]MaterialsVolume 14, Issue 13. 2021. PP 3696-3696
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DOI
https://doi.org/10.3390/MA14133696

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