磁性填料在高分子材料导热吸波平衡中的应用研究

罗 毅

（广州金南磁性材料有限公司，广东 广州 511300）

摘  要：为解决电子设备用高分子材料导热与吸波性能难以协同提升的问题，以环氧树脂为基体、钴（Co)粉末为磁性填料，制备不同Co含量的复合材料，系统研究Co含量对复合材料导热性能、吸波性能的影响规律。结果表明，当Co含量为15%时，复合材料导热系数达到1.56W/(m·K)，较纯环氧树脂的导热系数[0.45W/(m·K)]提升巨大;在8~18GHz频段内，最小反射损耗为-35.72dB，有效吸波带宽为4.12GHz，此时导热与吸波性能实现最优平衡。该研究成果为电子设备用多功能复合材料的配方设计提供了实验依据。

关键词：磁性填料；钴粉末；导热性能

0  引言

随着电子技术快速发展，电子设备内部元器件产生的热量与电磁干扰问题愈发突出，对高分子材料的导热散热与电磁吸波性能提出了双重需求。现有研究中针对磁性金属填料的探索多集中于单一性能调控，未建立明确的导热-吸波平衡评价标准，导致研究成果难以直接应用于实际场景。以Co粉末为单一磁性填料，避免多填料复配引人的性能干扰，聚焦填料含量这一核心变量展开研究。建立导热系数量化平衡标准，借助系统实验确定最优配方，并结合微观表征，从填料分散性角度揭示Co含量对导热与吸波性能的协同调控机制，为性能平衡提供理论支撑。

1  实验部分

1.1  实验材料与试剂

本实验选用环氧树脂E-51作为高分子基体，纯度>99.0%，25℃时密度为1.15g/cm²，其分子结构中含有的环氧基团可与固化剂发生交联反应，形成稳定的三维网络结构。磁性填料选用钴（Co）粉末，粒径为2.36~7.82μm。溶剂选用分析纯乙醇，纯度>99.7%，用于Co粉末的分散与清洗。

1.2  实验仪器与设备

采用KQ-500DE超声波分散仪，功率500W，频率40kHz，用于Co粉末的表面改性分散；混合设备选用SHR-10A高速混合机，转速0~3000r/min，用于环氧树脂与改性Co粉末的预混合；成型设备采用型平板硫化机，压力范围 ０～２５ＭＰａ，温度控制范围室温 －２００℃， 用于复合材料标准试样的模压成型。

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