含超细铜粉多相变微胶囊导热膏的制备及其性能研究的任务书.docx

含超细铜粉多相变微胶囊导热膏的制备及其性能研究的任务书
任务书
一、课题的背景和意义
导热膏是目前电子产品中应用广泛的导热介质之一，它能够迅速将电子器件产生的热量传递出去，防止因温度过高而造成的电子器件的失效。目前，市场上的导热膏大多由硅灰石、氧化铝、氮化硅等材料制成，虽然具有较好的导热性能，但也存在着一些缺点，例如容易干结、粘度高等问题，导致在使用时较为不便。
为了改善传统导热膏的性能，提高其使用便捷性，本课题拟研制一种含超细铜粉多相变微胶囊的导热膏，旨在通过多相变微胶囊技术将导热膏封装为微胶囊形态，通过超细铜粉增加导热性能，从而提高导热膏的性能，以期应用于电子器件中，达到更好的导热效果。
二、课题研究内容
1.超细铜粉的制备：采用化学还原法制备超细铜粉。首先，将硝酸铜溶液和还原剂溶液混合后加入去离子水中，并施加外加能将无定形气氛内的Cu2+还原成Cu0，根据水文氢离子电位控制反应过程，制备出符合要求的超细铜粉。
2.导热膏的制备：基于导热膏中的液态有机物容易挥发和渗漏等缺点，采用一种多相变微胶囊技术封装导热膏，以提高其使用便捷性和稳定性。同时，在导热膏的制备过程中，控制胶囊大小和多相变微胶囊含量，确保其良好的加工性和导热性能。
3.导热膏的性能研究：采用热分析、导热仪、扫描电镜等手段对导热膏进行性能测试，包括导热性能、稳定性、热传导性能等。
三、研究方案
1.超细铜粉的制备
1.1原料准备：CuSO4·5H2O，NaBH4，去离子水。
1.2制备流程：
(1)长颈漏斗中加入CuSO4·5H2O溶液，搅拌；
(2)在磁力搅拌器下，将NaBH4溶液缓慢滴加入CuSO4·5H2O溶液中，同时恒温恒压下进行反应；
(3)反应结束后，过滤和洗涤，并将过滤物在加热搅拌器下干燥，得到超细铜粉。
2.导热膏的制备
2.1原料准备：液体石蜡、聚苯醚、多相变微胶囊、超细铜粉等。
2.2制备流程：
(1)将液体石蜡和聚苯醚按一定比例混合，加热至液态；
(2)加入多相变微胶囊，待其溶解后加入超细铜粉，搅拌均匀；
(3)待液态导热膏完全冷却后，进行封装，形成多相变微胶囊。
3.导热膏的性能研究
3.1热分析：利用热重分析仪对样本进行热分析，研究导热膏的热稳定性和热降解动力学。
3.2导热性能测试：采用导热仪对导热膏的导热性能进行测试。
3.3扫描电镜：利用扫描电镜观察导热膏中超细铜粉的形貌和分布情况，研究导热膏的微观结构。
四、预期成果和应用价值
本课题的预期成果为成功研制一种含超细铜粉多相变微胶囊导热膏，并通过热分析、导热性能测试、扫描电镜等多种手段对其进行性能分析。该导热膏具有以下应用价值：
1.提高电子器件的导热性能，减少因过热而导致的失效情况；
2.通过多相变微胶囊技术，封装导热膏，使使用更加方便；
3.通过控制超细铜粉含量和大小，优化导热膏的结构和性能。
五、研究计划
本课题的整体研究计划为：
第一年：制备超细铜粉，探究其在导热膏中的作用，并进行基础的导热膏制备和性能测试。
第二年：运用多相变微胶囊技术封装导热膏，进一步探究不同多相变微胶囊含量和大小对导热膏性能的影响，并比较不同封装技术的应用效果。
第三年：进行深入的性能研究和优化：综合利用热分析、导热性能测试、扫描电镜等多种手段对导热膏进行性能分析，研究不同因素对导热膏性能的影响，优化导热膏的制备工艺和结构，提高其在电子器件中的应用价值。
六、参考文献
1.Moffat,R.J.(1988).Describingtheuncertaintiesinexperimentalresults.Experimentalthermalandfluidscience,1(1),3-17.
2.Ouimet,M.,Lussier-Lemieux,C.,&Favier,V.(2014).Theeffectofmultiplephasechangematerialmacro-encapsulationonglobalheattransferofbuildingintegratedaircollectors.AppliedThermalEngineering,67(1-2),249-257.
3.Xie,H.,Han,B.,&Rowe,W.S.T.(2006).Thermalconductivityenhancementofsuspensionscontainingnanosizedaluminaparticles.JournalofAppliedPhysics,100(4),044325.