Molecular-scale investigation on relationship between thermal conductivity and the structure of crosslinked epoxy resin

环氧树脂 缩水甘油醚 材料科学 热导率 复合材料 导电体 电导率 胶粘剂 聚合物 化学工程 双酚A 高分子化学 物理化学 化学 工程类 图层(电子)
作者
Yinbo Zhao,Gota Kikugawa,Yoshiaki Kawagoe,Keiichi Shirasu,Tomonaga Okabe
出处
期刊:International Journal of Heat and Mass Transfer [Elsevier]
卷期号:198: 123429-123429 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.123429
摘要

Epoxy resins are widely used as matrix resins in many fields due to their excellent physical and mechanical properties. However, their low thermal conductivities restrict their applications, especially in electronic packaging. In this work, nonequilibrium molecular dynamics (NEMD) simulations were used to investigate the relationship between thermal conductivity and epoxy resin structure. Three systems, diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA)/4,4’-diamino diphenyl sulfone (4,4’-DDS), DGEBA/diethylene triamine (DETA), and tetraglycidyl diamino diphenyl methane (TGDDM)/4,4’-DDS, were simulated based on our previous crosslinking algorithm. The thermal conductivity of DGEBA/4,4’-DDS increased with the degree of crosslinking, which is due to increases in new thermal pathways through crosslinking bonds. The sequence of thermal conductivities was found to be TGDDM/4,4’-DDS > DGEBA/DETA > DGEBA/4,4’-DDS which was quantitatively validated with our experimental measurements, consistent with the sequence of crosslink density. To explore the microscopic mechanism governing thermal conductivity, separate heat transfer modes were investigated, revealing that the thermal conductivity contribution of bonded interactions dominates over that of non-bonded interactions for all three systems. This finding verifies that introducing crosslinking bonds dominantly contributes to higher thermal conductivity in epoxy materials. Our research provides suggestions for large scale manufacture of higher thermal conductive epoxy resins.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
fan完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI2S应助明亮小凡采纳,获得10
1秒前
研友_8oBxrZ完成签到,获得积分10
2秒前
fan发布了新的文献求助10
3秒前
meilin完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
爱如虹完成签到,获得积分10
8秒前
不治中二病完成签到,获得积分10
10秒前
别潜然发布了新的文献求助10
11秒前
Liang发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
meilin关注了科研通微信公众号
17秒前
YiLinn发布了新的文献求助30
17秒前
Lucas应助化学位移值采纳,获得10
17秒前
18秒前
流动中的小孩完成签到,获得积分10
20秒前
FightingXYh发布了新的文献求助10
22秒前
科研通AI2S应助轩辕德地采纳,获得10
23秒前
xcc完成签到 ,获得积分10
23秒前
26秒前
26秒前
27秒前
29秒前
Amber发布了新的文献求助10
29秒前
谷安完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
清爽冰露发布了新的文献求助10
34秒前
36秒前
翟聪琛发布了新的文献求助10
43秒前
船夫发布了新的文献求助10
43秒前
Amber完成签到,获得积分10
44秒前
47秒前
炎星语完成签到,获得积分10
48秒前
49秒前
Lucky发布了新的文献求助30
50秒前
52秒前
xixi完成签到 ,获得积分10
54秒前
哒哒完成签到,获得积分10
55秒前
石玉发布了新的文献求助10
56秒前
回光返照完成签到,获得积分10
56秒前
高分求助中
The Illustrated History of Gymnastics 800
The Bourse of Babylon : market quotations in the astronomical diaries of Babylonia 680
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
機能營養學前瞻(3 Ed.) 300
Problems of transcultural communication 300
Zwischen Selbstbestimmung und Selbstbehauptung 300
Johann Gottlieb Fichte: Die späten wissenschaftlichen Vorlesungen / IV,1: ›Transzendentale Logik I (1812)‹ 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2504774
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2157782
关于积分的说明 5522741
捐赠科研通 1878203
什么是DOI,文献DOI怎么找? 934137
版权声明 563937
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 498937