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片狀六方氮化硼導(dǎo)熱填料制作高導(dǎo)熱復(fù)合材料
信息來(lái)源:本站 | 發(fā)布日期: 2023-06-12 10:28:29 | 瀏覽量:394401
六方氮化硼已被證明是一種具有顯著優(yōu)勢(shì)的導(dǎo)熱粉體,它同時(shí)具備低密度和類石墨的層狀晶型結(jié)構(gòu),在提高導(dǎo)熱性的同時(shí),還可以保持導(dǎo)熱界面材料(TIM)的電絕緣性能。但要用好氮化硼,沒(méi)有優(yōu)秀的功能化改性工藝可不行。功能化改性是指在不改變材料總體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用物理…
六方氮化硼已被證明是一種具有顯著優(yōu)勢(shì)的導(dǎo)熱粉體,它同時(shí)具備低密度和類石墨的層狀晶型結(jié)構(gòu),在提高導(dǎo)熱性的同時(shí),還可以保持導(dǎo)熱界面材料(TIM)的電絕緣性能。但要用好氮化硼,沒(méi)有優(yōu)秀的功能化改性工藝可不行。
功能化改性是指在不改變材料總體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用物理或化學(xué)的方法改變材料的結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高材料的性能,甚至賦予材料新的物理化學(xué)性質(zhì)。六方氮化硼具有很高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,但其表面缺乏活性基團(tuán),與大多數(shù)有機(jī)分子及聚合物分子鏈間缺乏強(qiáng)相互作用,因而在有機(jī)溶劑與聚合物基體中的分散性很差,以及其與聚合物相容性差,難分散的特點(diǎn),導(dǎo)致其在復(fù)合材料中難以構(gòu)建高效的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),使得BN/聚合物材料中很難實(shí)現(xiàn)各向同性的超高導(dǎo)熱率。這極大地限制了六方氮化硼對(duì)聚合物材料性能的改善效果,所以很難對(duì)其進(jìn)行改性,其改性的方法
1.非共價(jià)鍵改性
2、共價(jià)鍵改性
①六方氮化硼的羥基化和氨基化
②摻雜異質(zhì)原子
3、其他方法
除上述方法外,烷基化、超鹵素化等方法也是有效的手段。東超新材料采用有機(jī)硅表面處理劑對(duì)六方氮化硼粉體進(jìn)行表面改性,能很好的改善導(dǎo)熱粉體與有機(jī)硅基體相容性差的問(wèn)題,使導(dǎo)熱混合物具有良好的加工性能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的填充。
片狀氮化硼面內(nèi)傳熱效率高,而不同尺寸的球形氧化鋁嵌入到相鄰氮化硼片之間的間隙中,有利于面外方向的傳熱。此外,氧化鋁和氮化硼之間的強(qiáng)相互作用促進(jìn)了三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的有效傳熱。與單一填料復(fù)合材料相比,球形氧化鋁和片狀氮化硼組合的復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)熱性能,面外導(dǎo)熱系數(shù)為 2.2 W/m·K,面內(nèi)導(dǎo)熱系數(shù)為11.6 W/m·K。此外,復(fù)合材料還展現(xiàn)出良好的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性。
1. 高耐熱性,能耐2000℃的高溫,直到3000℃時(shí)才升華。
2. 高導(dǎo)熱性,氮化硼具有良好導(dǎo)熱性,是眾多高導(dǎo)熱填料的材料之一。
3. 優(yōu)異的介電性能,高溫絕緣性很好,電阻率在25℃時(shí)為104ΩNaN,在2000℃時(shí)為104ΩNaN,是陶瓷材料中最好的高溫絕緣材料。介電常數(shù)為4,能透微波和紅外線。
4、良好的高溫穩(wěn)定性,在處于氧化氛圍中,抗氧化溫度可達(dá)到900℃,當(dāng)在真空條件下時(shí),更是可以達(dá)到2000℃。
5. 具有低的熱膨脹系數(shù),膨脹系數(shù)為10-6,僅次于石英玻璃,是陶瓷材料中比較小的,抗熱震性能優(yōu)異。
6、良好的潤(rùn)滑性,在高溫時(shí)也具有良好的潤(rùn)滑性能,是一種非常優(yōu)良的高溫固體潤(rùn)滑劑。
7、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有良好的耐腐蝕性,和一般的無(wú)機(jī)酸、堿、或者氧化劑不發(fā)生反應(yīng),對(duì)幾乎所有熔融金屬都呈現(xiàn)化學(xué)惰性。氮化硼還具有非常強(qiáng)的中子吸收能力.可以用來(lái)做反應(yīng)堆中吸收中子的控制棒,以及用來(lái)制作防中子輻射的防護(hù)裝置。
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2024-10-15 09:49:51
常見(jiàn)的六方相氮化硼(hBN)因化學(xué)穩(wěn)定、導(dǎo)熱性能好以及表面無(wú)懸掛鍵原子級(jí)平整等特點(diǎn),被視為理想的寬帶隙二維介質(zhì)材料。菱方相氮化硼(rBN)可以保持h…
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2024-10-07 09:23:20
多數(shù)晶體內(nèi)原子、分子排列并非完美無(wú)暇,也因此會(huì)形成晶體缺陷,而科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)層狀二維材料存在的單原子缺陷,竟無(wú)需其他特殊條件就可在室溫下保留幾…
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2024-09-28 09:33:56
氮化硼是由氮原子和硼原子構(gòu)成的晶體,除了常見(jiàn)的六方氮化硼(白石墨)外,還有立方氮化硼(CBN)、菱方氮化硼(RBN)、纖鋅礦型氮化硼(WBN)等變體,…
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2024-09-20 15:44:30
氮化硼(Boron Nitride, BN)是一種重要的無(wú)機(jī)化合物,廣泛應(yīng)用于電子、新能源、航空航天等多個(gè)高科技領(lǐng)域。其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),如高熱導(dǎo)率、電絕…
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2024-09-14 08:27:33
莫爾超晶格已被證明是一個(gè)非常豐富的材料平臺(tái),通過(guò)改變扭轉(zhuǎn)角、摻雜或電場(chǎng)來(lái)設(shè)計(jì)電子帶,可以實(shí)現(xiàn)不同的物質(zhì)相。然而,現(xiàn)有的莫爾系統(tǒng)在各個(gè)方面都存在…
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2024-09-07 08:26:32
六方氮化硼(h-BN)納米材料,如氮化硼納米顆粒(BNNPs)、氮化硼納米管(BNNTs)、氮化硼納米纖維(BNNFs)、氮化硼納米片(BNNSs),被認(rèn)為是近年來(lái)最…