碳化硅晶须对材料的导热性能分析

碳化硅晶须具有高强度、高弹性模量、耐高温、耐摩擦、高热导性、高绝缘性等优良特性。由于碳化硅晶须优点突出、缺点较少、性价比高，被称作为“晶须之王”。碳化硅晶须可用作为陶瓷基复合材料的增韧材料、金属基复合材料的增强材料、树脂基复合材料的增强材料，可大幅提升复合材料的高温性能、机械性能等，是一种应用广泛的增强体。

利用碳化硅晶须的高强度、耐摩擦、耐高温等特性，可以将其制造为切削刀具、高温元件、轴承、高温涡轮转子、发动机、整流罩等零部件；利用碳化硅晶须的高导热、高绝缘等特性，可以将其制造为集成电路基片、封装材料、电容器等；此外，碳化硅晶须耐腐蚀、耐摩擦，还可以制造人造骨、人造关节、人造牙齿等。碳化硅晶须可生产多种产品，被广泛应用在电子、通信、汽车、机械、医疗、能源、航空、国防等多个领域。

1. 碳化硅晶须对导热有机硅电子灌封胶性能的影响

导热有机硅灌封胶可以提高电子电器的散热能力，从而提高电子电器的可靠性和寿命。因此，微电子封装的散热问题变得越来越重要。

碳化硅晶须（sicw）是具有一定长径比的短纤维材料。添加少量的纤维状材料有利于形成导热网络，从而提高材料的导热性。且晶须具有补强作用，能在提高材料导热性的同时改善材料的力学性能。

实验以端乙烯基硅油为基胶,三氧化二铝(Al2O3)为主导热填料,并添加少量β-sic碳化硅晶须(sicw),制备了导热有机硅电子灌封胶。结果表明,添加少量SiCw能有效提高灌封胶的热导率,并提高其拉伸强度，扯断伸长率和硬度。当SiCw用量为填料总质量的5%时，灌封胶的热导率从0.565 W/m.K提高到0.623 W/m.K，提高了10.3%；拉伸强度从1.23 MPa提高到1.5 MPa，提高了22%。扫描电镜显示，添加SiCw有利于形成导热通路,增加与基体的界面结合力,从而提高灌封胶的热导率和拉伸强度。

2. 环氧树脂/碳化硅晶须导热复合材料

用共混复合-浇注成型法制备环氧树脂/碳化硅晶须(EP /SiCw)导热复合材料,研究了导热填料种类,形状,用量和表面处理对复合材料的导热性能,力学性能和热性能的影响。结果表明，SiCw较SiCp更易改善材料的导热性能，热导率随SiCw用量的增加而增大，当SiCw体积分数为42.1%时，复合材料热导率为0.9611 W/(m·K)；力学性能随SiCw用量的增加先增加后降低。表面处理有利于提高复合材料的导热性能和力学性能.SiCw的加入使环氧树脂的耐热性提高。

3. 碳化硅晶须与石墨烯材料的复合

碳化硅晶须与石墨烯材料的复合被认为是一种可有效提升高分子材料导热性能的潜力材料之一。目前结果表明石墨烯与碳化硅晶须之间形成的C-Si键极大地促进了声子的传输。

4. 六方氮化硼/碳化硅晶须填充改性聚酰亚胺导热绝缘复合材料

将六方氮化硼(h-BN)和碳化硅晶须(SiCw)作为导热填料对单醚酐型聚酰亚胺(PI)模塑粉进行改性,然后通过热模压工艺制备PI导热绝缘复合模压材料。测试结果表明:h-BN可以有效提高模塑料导热性能,热性能和电绝缘性能,但会降低材料力学性能；SiCw可以有效提高复合材料导热性能,热性能和力学性能,但会显著降低电绝缘性能.将h-BN/SiCw复配使用,在显著提高复合材料导热性能和热性能的同时又可保持其良好的力学性能和电绝缘性能。