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4.0W/m·K環(huán)氧膠導(dǎo)熱界面材料氮化硼（BN）

文章出處：行業(yè)動態(tài) 責(zé)任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發(fā)表時間：2024-04-05

　　關(guān)于導(dǎo)熱絕緣高分子復(fù)合材料的研究進(jìn)展，目前主要集中在提高其導(dǎo)熱性能和可回收性方面。這一領(lǐng)域的研究重點在于開發(fā)出既具有高導(dǎo)熱性能，又具有良好絕緣性和可回收性的新型熱界面材料（Thermal Interface Materials, TIMs）。

在聚合物中填充導(dǎo)熱粉體是制備高性能TIM的主要途徑。例如，氮化硼（BN）粉體因其高導(dǎo)熱系數(shù)、優(yōu)異的介電性能、熱穩(wěn)定性和機械強度，被認(rèn)為是制備高導(dǎo)熱復(fù)合材料的首選粉體。但是，聚合物基體的選擇也是一個重要因素。熱固性樹脂由于其低介電常數(shù)、良好的熱性能和力學(xué)性能，被認(rèn)為是TIM的理想基材。然而，熱固性樹脂的不溶性使其難以符合TIM的粗糙表面，難以回收利用，因此，如何獲得高導(dǎo)熱并具有可回收性的TIM材料仍然是一個挑戰(zhàn)。

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近期，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所的代金月教授在這一領(lǐng)域取得了新進(jìn)展。他們采用熱壓誘導(dǎo)取向法制備了具有各向異性導(dǎo)熱、表面相容性，并且完全可回收的高性能BN/環(huán)氧復(fù)合材料。該材料在BN含量為40 wt %時，導(dǎo)熱系數(shù)為3.85 W/(m·K)，比原始環(huán)氧樹脂高30倍，比熱壓處理前的復(fù)合材料高4.3倍。此外，該材料還具有優(yōu)越的導(dǎo)熱性和機械順應(yīng)性，封裝的電子器件核心溫度比商用導(dǎo)熱硅膠墊片材料低20℃。而且，該材料在溫和條件下可以進(jìn)行高效的化學(xué)回收，BN回收率為96.2%，其他有機原料的回收率為73.6% ~ 82.4%。
此外，聚合物基熱界面材料的研究還涉及微納結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱強化、構(gòu)筑3D高導(dǎo)熱微結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱填料和基質(zhì)間的界面微結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面。這些研究為設(shè)計高性能導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)、制備開發(fā)新型高性能TIM提供了參考。

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