氮化硼介電聚合物復(fù)合材料

氮化硼生產(chǎn)廠家的小編今天給大家介紹一下關(guān)于氮化硼介電聚合物復(fù)合材料相關(guān)介紹，氮化硼絕緣，柔韌性，塑料，適當(dāng)?shù)恼扯?，冷熱循環(huán)穩(wěn)定性好，使用方便等是高分子材料在電子設(shè)備領(lǐng)域中用于熱管理的優(yōu)點，但缺點是高分子“低導(dǎo)熱率”是這是一個大問題（普通聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.1到0.2 W /（mK）），因此，通常需要匹配導(dǎo)熱填料以提高導(dǎo)熱率，以滿足電子設(shè)備的導(dǎo)熱要求。常見的金屬導(dǎo)熱填料為Cu，Ag，Al等。當(dāng)需要某些絕緣性能時，應(yīng)選擇非金屬導(dǎo)熱填料，此外，石墨烯，碳納米管，金剛石等也是熱門的研究對象。

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BN具有六種晶體類型，最常見的是立方氮化硼（C-BN）或六方氮化硼（H-BN）。 C-bn與鉆石相似，主要用于制造切削工具。盡管導(dǎo)熱性也很強，但是制備和應(yīng)用成本也很高。 H-bn具有類似石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)和具有晶格參數(shù)的白色粉末（稱為烯烴），可以用作高性能絕緣導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料。
氮化硼有什么好處？僅用于電子設(shè)備的材料僅具有導(dǎo)熱性是不夠的，并且填充劑的電性能也需要被視為重要因素。高介電常數(shù)的導(dǎo)熱填料（例如BaTiO3，SiC，ZnO等）會導(dǎo)致用作隔熱材料的復(fù)合材料的電擊穿強度不好，常用的絕緣系數(shù)低的絕緣導(dǎo)熱顆粒（如AlN， BN，Si3N4，Al2O3和MgO型SiO2），BN的介電常數(shù)（大約在4.0的寬范圍內(nèi)）和介電損耗（1.0 x 108 hz，介電損耗為2.5 x 10-4）相對較低，并且具有優(yōu)異的耐熱性和電擊穿強度，并且聚合物性能最接近。
因此，與進(jìn)行隔熱的其他無機顆粒相比，H-BN是制備具有高電擊穿強度，絕緣電阻，低介電常數(shù)和介電損耗的導(dǎo)電聚合物的理想輕質(zhì)填充劑。許多因素都會影響氮化硼/聚合物復(fù)合材料的熱導(dǎo)率，這將從h-BN粉末形態(tài)，表面改性，基質(zhì)中的填料取向等方面進(jìn)行解釋。
1.氮化硼表面處理
由于BN的化學(xué)穩(wěn)??定性好，不易形成化學(xué)鍵，其本身在羥基的邊緣，較少的活性相對較低，因此需要對其進(jìn)行改性，使其表面官能化，以增強親和力并改善其在基質(zhì)中的分散性，例如，與包含相同含量的金剛石復(fù)合材料相比，將金剛石與h-BN micro混合后，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)顯著提高，這是由于導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)數(shù)量增加或通過摻入h-BN micro相鄰金剛石晶粒引起的結(jié)合點增加，耐熱性明顯降低。
2.氮化硼顆粒的形貌
導(dǎo)熱填料/聚合物復(fù)合材料的性能與填料的形態(tài)有關(guān)，例如填料在聚合物基體中的大小，形狀和分散狀態(tài)，這會影響聚合物的導(dǎo)熱性。聲稱不同形式的氮化硼作為填料的組合可以使聚合物復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的導(dǎo)熱性。
典型的片狀氮化硼，具有明顯的各向異性，典型的平面熱導(dǎo)率為300 w / mK，并且穿過平面的熱導(dǎo)率僅為30 w /（mK），通常具有片狀氮化硼和球形六方氮化硼聚集體的傾向各向異性（內(nèi)部）可以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)熱性的形成，可以提高復(fù)合材料通過平面的導(dǎo)熱性。
3.氮化硼在基體中的取向
氮化硼在聚合物基體中的取向?qū)⒂绊憦?fù)合材料的熱導(dǎo)率。實際上，氮化硼不會像我們想要的那樣排列，因此我們將需要非常堅固的東西。調(diào)整BN在基體中的方向的最常見方法是在BN上覆蓋敏感層，以使其對外部磁場作出響應(yīng)。但是，該溶劑是劇毒的，并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。另一種方法是通過機械拉伸來調(diào)整BN在基體中的取向，這也可以提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性。
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