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Wärmeleitfähiges Material— –Bornitridpulver (Teil III.)

Jun 18, 2020

Unter Verwendung von h-BN und c-BN als Füllstoffe wurde das gießbare Epoxid mit hoher Wärmeleitfähigkeit oberflächenbehandelt Und die Verwendung mehrerer Partikelgrößenhybride (zwei verschiedene Partikelgrößen h-BN und ein Partikel große c-BN Partikel) hergestellt. Die Wärmeleitfähigkeit von Epoxidharz wurde um 217% erhöht. Die Wärmeleitfähigkeit des BN/PBT-Systems wurde verbessert. Es wird festgestellt, dass die Partikel mit großer spezifischer Oberfläche aufgrund der intensivierten Phononstreuung an der Schnittstelle zu einer geringen Wärmeleitfähigkeit führen und die Füllstoffe mit hohem Seitenverhältnis und hohem Längendurchmesserleicht eine Netzwerkstruktur unter der Bedingung eines hohen BN-Gehalts bilden, die empfindlich auf den Hebetermivitätsterm der Wärmeleitfähigkeit reagiert. Die Perkolation wie Verhalten wurde während der Bildung von BN-Teilchennetzwerk beobachtet, aber die Perkolationsregel wurde nicht durch die Thermische Leitfähigkeit grün gehorcht. Während des Extrusionsprozesses wurde die Probe mit geringerer Wärmeleitfähigkeit bei geringerer Schneckendrehzahl hergestellt, was auf die Ausrichtung von BN-Lamellen und hydrothermaler Geraden durch Strömungsinduktion zurückzuführen war und der Hautkerneffekt (relativ geringer Füllstoffgehalt auf der Probenoberfläche) auf der Probenoberfläche gebildet wurde, sowie BN Jedoch ist eine hohe Scherrate vorteilhaft für die Dispersion von BN-Agglomeraten in der Matrix.

Yuan FY untersuchte die Eigenschaften von vier pin ZnO Whisker und BN Blatt Hybrid / Phenolharz.Im Vergleich zu BN / Phenol, ZnO. Bildet eine Brückenwirkung zwischen BN-Partikeln und bildet mehr Wärmeleitung und -sekretion in der Matrix, was der Phononübertragung förderlich ist. Daher macht der synergistische Effekt unter den Hybridpartikeln die Wärmeleitfähigkeit und Mechanik von Phenolharz. Wenn z. B. 30wt% BN und 30wt% ZnO zusammen verwendet werden, beträgt die Pumpleitfähigkeit von Phenolharz 1,96w / (m K), die immer noch die elektrische Isolierung hält; die Biegefestigkeit wird um mehr als das Dreifache erhöht, und die Bruchdehnung wird um 52% erhöht.

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ZnO/BN Schemader Darstellung des synergistischen Effekts

Die mechanischen Eigenschaften des Polymers verringerten sich stark, wenn der BN-Gehalt hoch war, und Glasfaser konnte als Verstärkung hinzugefügt werden

Die mechanischen Eigenschaften von BN / Polymer wurden verbessert. EP als Matrix, BN und Glasfaser als Füllstoff durch Hochtemperaturformmaterialien, 4,4-Diaminodiphenylsulfon (DDS) und Methylenetetrahydrophthalsäureanhydrid (NA) wurden als Härtungsmittel zur Herstellung von Verbundwerkstoffen eingesetzt. Wenn das Massenverhältnis von DDS zu Na 3:1 beträgt, hat das System die höchste Wärmeleitfähigkeit; wenn der Füllstoffinhalt 15 % beträgt, sind die Schlagfestigkeit und biegtleistung überlegen; wenn der Füllstoffgehalt 25% BN beträgt, beträgt die Wärmeleitfähigkeit des Systems bis zu 0,9012 w / (m K), zu diesem Zeitpunkt behält der Verbund noch hohes Volumen, hohen Oberflächenwiderstand, niedrige Dielektrizitätskonstante und geringe Verlustleistung. Die wärmeleitenden Verbundwerkstoffe auf EP-Basis und mit Glasfaser und BN gefüllten Wärmeleitstoffen haben ebenfalls ähnliche Forschungsergebnisse

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Wirkung des Zn0/BN-Verhältnisses auf die Wärmeleitfähigkeit von PF

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Wirkung des synergistischen Effekts zwischen Zn0 und BN auf die Wärmeleitfähigkeit von Phenolharz

a) Dickenrichtung; b) In-Plane-Richtung

Mit Polysulfon modifiziert EP als Matrix, die Studie auf EP / Glasfaser / BN-Verbund zeigt, dass große Partikelgröße BN ist förderlich für die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Materials, während kleine Partikelgröße ist förderlich zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit; die Schlagzähigkeit und Biegefestigkeit sind die besten, wenn der Gehalt von 10wt% BN verwendet wird, und das Material behält immer noch gute elektrische Eigenschaften, wenn der Inhalt von 20wt% BN verwendet wird Es ist eine Art vielversprechender Hochleistungs-Nanofüller von modifiziertem Polymer, die die Wärmeleitfähigkeit und Widerstandsfähigkeit von Polymer zur gleichen Zeit verbessern und die CTE reduzieren kann. Es ist ein neues und effizientes Wärmeableitungs-Elektronikmaterial. In den letzten Jahren haben BNNS und BNNTs großes Interesse von Forschern geweckt. Der Bandabstand von BNNT beträgt 5,5 ev, was fast unabhängig von Durchmesser, Höhe und der Anzahl der Schichten an der Rohrwand ist. BNNS und BNNTs haben eine hohe chemische Stabilität, Hitzebeständigkeit, hohe Temperaturoxidationsbeständigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, niedrige Dielektrizitätskonstante und niedrigen Verlustwert. Aufgrund ihres hohen Seitenverhältnisses (über 1000) haben eindimensionale röhrenförmige und zweidimensionale Nanomaterialien entlang der axialen oder in-ebenen Richtung [58-60] eine höhere Wärmeleitfähigkeit [58-60], Bei einer relativ niedrigen Dosierung kann die Wärmeleitfähigkeit des Polymers deutlich verbessert werden, und das Polymer hat eine gute Stärkenund- und Verhärteungswirkung. Diese inhärenten hervorragenden thermischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften machen BNNSs und BNNTs umfangreichere Anwendungsperspektiven als herkömmliche kommerzielle Mikro-Nano-BN-Partikel und sind eine neue Art von Hochleistungs-Wärmeableitungselektronik

Temag berichtete, dass die Zugabe von 3wt% BNNTs zu PVA-Materialien die Hitzebeständigkeit um das 2,7-fache erhöhte. Durch Teramale in diesem Papier wurden BNNTs durch Elektrospinnen in PVA-Fasern und PVA-Fasern, die BNNTs enthielten, auf unterschiedliche Weise gestapelt, um steuerbare Wärmeleitfähigkeitsverbundwerkstoffe vorzubereiten. Vorbereitung von PMMA, PS, PVB, EVA von Zhi.

Im Vergleich zur reinen Matrix weisen BNNTs-Nanokompositen die höchste Wärmeleitfähigkeit von fast 20-fachen auf und halten dennoch eine hohe elektrische Isolations- und Abbauleistung aufrecht. Aufgrund der großen spezifischen Oberfläche und des hohen Seitenverhältnisses von BNNTs wird die starke Kraft zwischen BNNTs und Polymermolekülkette das Schüttgutsystem CTE deutlich reduzieren. Zhi BNNTs / Epoxid-Leitfähigkeit wurde untersucht. Die thermischen und dielektrischen Eigenschaften von Epoxid stiegen um 180% bei 5wt%, der K-Wert war niedriger als der von reinem Harz, und der Verlust änderte sich nicht viel.

BNNTs wurden chemisch mit verschiedenen Modifikatoren modifiziert. Das Design und die Vorbereitung von BNNTs unterschieden sich von der Matrix. Die Phasenschnittstelle der Grenzflächenstärke ist die gleiche wie die Phase der Salpetersäureoxidation und der Pfropf-Silan-Kupplungsmittel. Die Ergebnisse zeigen, dass die mögliche chemische Veredelung der beste Weg ist, BNNTs zu modifizieren. 30wt% poss-bnnts / EP hat eine höhere Abbaufestigkeit und Wärmeleitfähigkeit, niedrigere t, niedrigere Dielektrizitätskonstante und niedrigeren Verlustwert als reines Epoxid. Derzeit hat die Herstellung von Poss-bnnts / EP die gleiche hohe Beständigkeit, Abbaufestigkeit, niedrigere Dielektrizitätskonstante und Verlust wie reines Harz, während die Wärme unterschiedlich ist

Polymerdielektrika mit mehreren Raten sind anspruchsvolle Themen im Bereich engineering dielectrics. Solche Materialien können die Wärmeableitungsprobleme von hochfrequenten mikroelektronischen Geräten und hochleistungsfähigen elektrischen Geräten effektiv lösen und sind eine Art hochleistungsfähiges wärmeleitendes Polymerdielektrikum mit großen Anwendungsaussichten.

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Oberflächenskizze von POSS chemisch gepfropften BNNTs

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Dielektrische Eigenschaften von poss-bnnt & / EP Composite

Die dielektrische Konstante von Poss-bnnt / EP-Verbundwerkstoff: (b) der Verlust des Verbundwerkstoffs; (E) die Beziehung zwischen Leitfähigkeit und BNNT, Partikelverhältnis,

In der Forschung von BNNSs / Polymer Wärmeleitung und dielektrische, Yu et al

BNNSs wurde mit Octadecylamin bzw. hyperverzweigtem Polyarylamid transplantiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die oberflächenmodifizierten BNNS die Wärmeleitfähigkeit des Systems deutlich verbesserten und ihr Volumenwiderstand und ihre Abbaufestigkeit höher waren als die von Reinemharz. Mit Hochleistungs-Sonden-Ultraschallgeräten schälte Zhi BN-Partikel in starkem polarem Lösungsmittel und trennte sie dann durch Hochgeschwindigkeitszentrifugation. Wenn BNNSs und PMMA zusammengesetzt wurden, hatte der Verbund eine hohe optische Transparenz, niedrige CTE, hohe mechanische Festigkeit, Zähigkeit, t und Wärmeableitung. Ein druckverstellbarer Autoklav (wie in Abb. 6-24 dargestellt) wird verwendet, um ultradünne BNNS durch einstufige chemische Synthese zu synthetisieren. Bei einem Druck von 10 x 90Mpa wird die Dicke der BNNS von 8nm auf 3nm reduziert. Die resultierenden BNNS s sind dreieckig und gezackt, mit hoher spezifischer Oberfläche und Adsorptionskapazität und extrem hoher Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit von PVA erhöht sich um das 3,44-fache, wenn 3wt% verwendet wird, Die Wärmeleitfähigkeit von BNNTs / PVA ist höher als die von BNNTs / PVA mit der gleichen Dosierung, und die Ergebnisse sind in Abbildung 6-25 dargestellt. BNNSs / EP-Nanokompositen wurden durch Abisolieren von BNNS und EP aus Mikron h-BN-Chips in flüssiger Phase hergestellt. Die Wärmeleitfähigkeit von BNNSs/EP wurde um 113% bei 5wt% erhöht, während die von h-BN / EP nur um 28% erhöht wurde, da es eine geringere Grenzflächenwärmebeständigkeit zwischen BNNSs und Substrat als die von h-BN gibt. BNNSs / EP ist von großer Bedeutung für elektronische Verpackungen mit hoher Isolierung und Wärmeleitung und ist die wichtigste Entwicklungsrichtung für elektronische Verpackungsmaterialien in der Zukunft.

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Vorbereitung von BNNS s durch Variablendruckautoklav

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Vergleich der Wärmeleitfähigkeit von BN-Nanoröhren, Nanochips / Epoxien