液相剥离法六方氮化硼纳米片的制备及在复合材料中应用的研究现状EI北大核心CSCD

六方氮化硼纳米片(h-BNNSs)作为类石墨烯的二维片状纳米材料,可在低填充量下显著提高高分子材料的导热率,同时保持其良好的电绝缘性能。由于六方氮化硼层与层之间的作用力远比石墨层的大,通过液相剥离六方氮化硼粉体制备纳米片更具实际意义。文中综述了制备六方氮化硼纳米片的6种液相剥离方法及其剥离机理,并介绍了由其制备的复合材料的性能(导热性能、透光性能、力学性能和磁性等),以期对发展导热聚合物基复合材料有所帮助。     

液相剥离法六方氮化硼纳米片的制备及在复合材料中应用的研究现状

六方氮化硼纳米片(h-BNNSs)作为类石墨烯的二维片状纳米材料,可在低填充量下显著提高高分子材料的导热率,同时保持其良好的电绝缘性能。由于六方氮化硼层与层之间的作用力远比石墨层的大,通过液相剥离六方氮化硼粉体制备纳米片更具实际意义。文中综述了制备六方氮化硼纳米片的6种液相剥离方法及其剥离机理,并介绍了由其制备的复合材料的性能(导热性能、透光性能、力学性能和磁性等),以期对发展导热聚合物基复合材料有所帮助。     

聚合物/氮化硼复合导热材料研究进展

随着电子信息技术的发展,电子器件逐步趋于小型化、高功率与高密度集成化,其散热问题成为保障器件可靠性运转的关键.目前,聚合物材料由于成本低,成型工艺完善等优势,成为高性能导热材料研究重点.受制于聚合物较低的本征热导率,以高导热六方氮化硼(h-BN)作为填料改性的聚合物/BN复合材料,因兼具高导热性能与电气绝缘的双重优势,...     

BT树脂/氮化硼导热复合材料的制备与性能研究

采用十六烷基三甲基溴化铵改性的氮化硼微粒(BN-CTAB)填充双马来酰亚胺-三嗪树脂(BT树脂)制备了BT/BN-CTAB导热绝缘复合材料。研究了改性氮化硼对BT树脂复合材料导热性能、热稳定性能和电绝缘性能的影响。结果表明,随着改性氮化硼的加入,复合材料热导率随之逐渐上升,体积电阻率略有下降,当加入15%改性氮化硼时,复合材料的热导率达到0.63W/(m·K),比BT树脂的热导率提高了186%,而该复合材料仍能保持优异的绝缘性能。改性氮化硼的加入有助于提高BT树脂复合材料的热稳定性,当氮化硼的含量为15%时,复合材料的热分解温度(失重5%时)较纯BT树脂材料提高了55.1℃。     

导热高分子材料研究进展

讨论了提高聚合物导热性能的途径－合成高导热系数的结构聚合物，用高导热无机填料对聚合物进行填充复合。综述了导热高分子材料的研究成果：聚合物导热的基本概念和影响其导热性能的因素及导热系数的预测理论；聚合物基导热复合材料的选材、复合技术及其应用。指出了导热高分子材料的研究方向－－纳米导热填料的研究和开发；聚合物树脂基体的物理化学改性；聚合物基体与导热填料复合新技术的研究和开发；复合材料导热模型的建立、导热机理（特别是聚合物基体与导热填料界面的结构与性能对材料导热性能的影响）及导热通路的形成等；探索高导热本体聚合物材料的制备方法和途径等。对导热高分子材料的研究和开发有重要意义。     

六方片层氮化硼导热复合材料研究进展

近年来,随着电子技术领域朝着小型化,微型化发展,散热问题成了进一步提高其性能和可靠性的主要制约因素之一。六方氮化硼因为优异导热性、绝缘性、力学性能和结构稳定性,其复合材料在微电子领域发挥出巨大的优势。本文从六方氮化硼纳米片层的制备及提高六方氮化硼复合材料导热率两方面,介绍了目前相关领域的研究现状。     

KH550改性氮化硼/氰酸酯树脂导热复合材料的研究

采用硅烷偶联剂KH550对氮化硼粉末(BN)进行了表面改性,并制备了氰酸酯树脂/氮化硼导热复合材料。研究了BN含量对复合材料的导热性能、电绝缘性能的影响,并运用扫描电子显微镜对材料的断面形貌进行了观察。结果表明:少量BN的加入能有效改善氰酸酯复合材料的导热性能,且复合材料仍保持良好的电绝缘性能。当BN的体积分数达到23.6%时,复合材料的导热系数为1.33W·m-1·K-1,为纯树脂材料的4.6倍。     

氮化硼及其在导热复合材料中的研究进展

目的 从氮化硼的表面改性、取向结构、形态含量以及杂化填料等4个方面介绍氮化硼填充导热复合材料的基础研究进展,为导热聚合物在电子封装领域的应用提供一定的研究思路。方法 通过对近年来国内外的相关文献进行分析和总结,归纳出微/纳氮化硼的产业化制备方法以及产品性能,并介绍微/纳氮化硼填料对聚合物基复合材料导热性能影响的研究情况。结论 氮化硼各方面均具有优异的性能,可用于制备填充型高导热复合材料。     

六方氮化硼的制备应用及研究进展

六方氮化硼(h-BN)材料在物理、化学等方面具有优异的性能,其特有的形貌、结构导致其在导热填充材料、载体材料、吸附材料等领域有着极大的研究价值,在高科技领域中某些极限条件下更是必不可少的功能性材料,因此六方氮化硼材料的制备和性能是目前研究的热点。综述了六方氮化硼的基本性能,介绍了一些如何来制备六方氮化硼粉体的方法,并分析了制备过程中存在的问题,对其今后的应用发展进行了研究。     

氮化硼和纳米金刚石混杂填充聚酰亚胺导热复合材料的制备与表征

以二维六方氮化硼和三维纳米金刚石为导热填料通过原位聚合方式杂化填充到聚酰亚胺(PI)基体中制备导热绝缘复合材料。采用聚芳酰胺和4,4-二氨基二苯醚分别对氮化硼和纳米金刚石进行表面接枝改性,以提高有机-无机两相界面的相容性。通过扫描电子显微镜、导热仪、热重分析等方法对复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,不同粒径的导热填料混杂填充聚合物,利用协同效应可以提高堆砌密度,降低界面热阻,形成导热网络。当填料总质量分数为30%,改性氮化硼和纳米金刚石的质量比为9∶1时,复合材料的热导率达0.596 W/(m·K),是纯PI的3.5倍,同时复合材料仍具有较好的热稳定性和电绝缘性,满足微电子领域的应用需求。     

氮化硼导热复合材料的制备与性能

以聚丙烯为基材,六方氮化硼为填料,添加马来酸酐接枝聚丙烯,利用双螺杆挤出机制备导热复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜表征材料的微观结构,对复合材料的结晶性能、力学性能和导热性能进行分析。结果表明,马来酸酐接枝聚丙烯有利于增加聚丙烯与氮化硼的界面粘结,改善复合材料的结晶,增强复合材料拉伸强度和断裂伸长率,显著提高其热导率。氮化硼含量为30%(质量分数)时,添加马来酸酐接枝聚丙烯的复合材料热导率为0.512 W/(m·K),相对于只添加氮化硼的复合材料和聚丙烯,热导率分别提高1.08和2.3倍。     

六方氮化硼-立方氮化硼/环氧树脂复合材料的制备与热物性能

环氧树脂(EP)高分子复合材料具有较低的热导率,其绝缘器件因散热及耐热性较差长期使用会出现故障和失效等隐患。通过向EP中添加微米氮化硼(BN)来制备具有高耐热性、高热导率的复合绝缘材料,并研究了复合材料的导热性能和耐热性能。结果表明：在六方氮化硼(hBN)质量分数为30wt%时,复合材料的热导率为0.444 W/(m·K),是纯EP的2.3倍。使用KH560改性hBN制备的复合材料,在填料质量分数为30wt%时,复合材料的热导率为0.456 W/(m·K),比未改性略有提高。而对于hBN-cBN/EP热压复合材料,在填料质量分数为30wt%时,其面内热导率为1.32 W/(m·K),远大于法向热导率。通过混掺制备了两种粒径(1、5～10μm)的hBN/EP复合材料,结果表明：填料混掺能明显提高材料的耐热性,通过向hBN/EP复合材料中添加1μm和10μm两种不同粒径的立方氮化硼(cBN)制备复合材料及其热压复合材料,结果表明：加入cBN和热压都能提高复合材料的耐热性能。     

导热高分子复合材料的研究与应用

概述了导热高分子材料的应用开发背景，描述了近几年来导热塑料，胶粘剂和橡胶领域的研究开发进展。简单阐述了导热高分子材料的导热机理并对如何设计高导热高分子复合材料提出了几点建议。     

复合成型对聚砜复合材料导热绝缘性能的影响

采用片状六方氮化硼(h-BN)与碳化硅晶须(SiCw)复配填料填充聚砜制备导热绝缘聚砜复合材料。选用熔融混合、辊炼混合和粉末混合3种不同的复合方式研究复合方式对聚砜复合材料导热绝缘性能的影响;选用模压成型和注塑成型研究成型方式对聚砜复合材料导热绝缘性能的影响。采用扫描电子显微镜、导热分析仪、超高电阻微电流测量仪对复合材料的断面微观形貌、导热性能、电绝缘性能进行了表征。结果表明,粉末混合对复合材料导热性能的提高效果明显优于熔融混合和辊炼混合,模压成型要优于注塑成型。由于热传导机制和电导机制的不同,制备方法对电绝缘性能的影响规律与对导热性能的影响规律相反。     

环氧树脂/氮化硼/石墨烯纳米片导热复合材料的制备与性能研究

采用十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)改性的氮化硼(BN)微粒和石墨烯纳米片(GNP)为导热填料,制备了系列环氧树脂(EP)/改性BN(BNOTAB)/GNP导热绝缘复合材料,研究了填料的种类和含量对复合材料导热性能、电绝缘性能及热稳定性能的影响。结果表明,经OTAB改性后的BN微粒能比较均匀分散于环氧树脂体系中;当m(BNOTAB)/m(GNP)=6∶4时(填料总含量为10%),复合材料的热导率达到0.48 W/(m·K),较纯环氧树脂材料提高了108.7%,而该复合材料仍保持优异的绝缘性能;TGA与DSC结果显示,BNOTAB/GNP填充微粒的加入可以提高环氧树脂复合材料的热稳定性。     

氮化铝/氮化硼/碳纳米管/硅橡胶复合材料的力致填料取向对导热性能的影响

随着科学技术的发展,电子元器件发热量大幅度增加,因此开发兼具高导热和高绝缘性能材料日益迫切。以甲基乙烯基硅橡胶（SR）为基体,碳纳米管（CNTs）、六方氮化硼（BN）以及氮化铝（AlN）为导热填料,通过机械共混法制备导热复合材料。研究3种导热填料复配对复合材料的导热性能、绝缘性能和力学性能的影响,研究填料取向对复合材料导热性能的影响,研究材料表面温升与加热时间的关系。采用Agari模型预测复合材料的理论热导率。通过热红成像、扫描电子显微镜、X射线衍射分析、热重分析等对复合材料进行表征。结果表明：随着复配导热填料中AlN用量的减少,BN和CNT_S用量的增加,复合材料的热导率逐渐升高;当AlN为80 phr,BN为68 phr,CNTs为2 phr时,复合材料的垂直热导率为1.857 W·m^-1·K^-1,平行热导率为2.853 W·m^-1·K^-1,体积电阻率为2.18×10¹² Ω·cm,拉伸强度达4.3 MPa,复合材料的综合性能较好。     

氮化硼/聚合物导热复合材料界面热阻调控研究进展

随着5G时代的发展，电子器件领域的热管理问题日发严峻。氮化硼（BN）是一类高热导率（TC）、高绝缘的导热填料，广泛应用于热管理领域，包括六方氮化硼（h-BN）、氮化硼纳米片（BNNS）和氮化硼纳米管（BNNT）。然而，BN表面呈化学惰性，其与基体或其他填料间亲和力低、声子谱失配等，导致了填料与基体/填料间存在明显的界面热阻，限制了复合材料TC的提升，难以满足使用要求。因此，如何调控界面热阻、设计BN/聚合物导热复合材料的热传导界面，并提高复合材料的导热能力是当前亟待解决的难题。研究者分别从理论模拟与实验验证两个角度对热流在界面传导的差异及其原因进行探索。在理论研究中，将分子动力学（MD）模拟及有限元模拟（FEA）等方法结合有效介质模型及其优化模型、Foygel模型等能够对界面热阻（ITR）进行深入的理论模拟与分析；其中，影响界面热阻的关键参数包括BN含量、尺寸及晶体状态、BN的分布形貌等。在实验设计中，为了改善填料与基体间界面热阻，首先对BN表面共价键改性或表面包覆，随后结合聚合物种类设计相应的官能团来改善BN与聚合物的界面作用力；其中BN表面的共价键改性对BN本身晶体结构有一定的破坏...     

尼龙基导热复合材料制备与性能研究

以PA6为基体树脂,不同粒径氮化硼(BN)、碳纤维(CF)复配作为基体填料,经熔融混炼模压成型制得高导热复合材料。利用热流法导热系数测试仪(DRL-II)、动态热机械分析仪(DMA)、扫描电子显微镜(SEM)、热变形温度试验机、热重分析仪(TG)对复合材料的储存模量、导热性能、微观结构、热变形温度和热稳定性能进行了表征。结果表明:碳纤维和氮化硼均匀分散在基体树脂中,不同粒径复配的氮化硼能更好的提高复合材料的导热性能。碳纤维的加入不仅增加复合材料的拉伸强度,同时起到基体内部导热网链的串联作用,基体导热性能进一步提高,制得的复合材料导热系数达到2.307W/(m·k),为纯尼龙导热系数的近十倍,复合材料的热变形温度为179.8℃。     

增韧导热氰酸酯树脂基复合材料的制备及其性能EI北大核心CSCD

采用种子乳液聚合方法制备了聚丙烯酸丁酯/聚(甲基丙烯酸甲酯-co-丙烯酰胺)(poly(BA)/poly(MMA-coAM)),简称PBMAM核/壳结构共聚物;采用水热法对六方氮化硼(h-BN)进行表面改性,简称ABN;随后采用熔融共混法将PBMAM和ABN与氰酸酯树脂(CE)制得CE/PBMAM/ABN复合材料,研究了ABN用量对增韧氰酸酯复合材料性能的影响。结果表明,随着ABN含量的增加,复合材料的导热、热稳定性和力学性能均有提高。当PBMAM添加量为5%,ABN为8%时,复合材料的导热系数为纯树脂的2.4倍,冲击强度和弯曲强度比纯氰酸酯树脂的分别提高了2.8倍和1.7倍,复合材料的10%热分解温度提高了50℃。     

h-BN用量对h-BN/MVQ导热绝缘复合材料性能的影响

以甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)为基体,偶联剂改性后的六方片状氮化硼(h-BN)为填料,使用密炼机密炼,双辊开炼机辊压混合,模压成型制备了导热绝缘复合材料。运用橡胶加工分析仪、扫描电子显微镜、导热分析仪及阻抗分析仪研究了h-BN用量对MVQ的动态模量、硫化特性、断面微观形貌、导热性能、电绝缘性能的影响。实验结果表明,随着h-BN用量的增加,MVQ的焦烧时间及正硫化时间缩短,理论硫化时间延长,热导率与介电常数上升,当h-BN填充量为50 phr时,h-BN/MVQ复合材料的热导率达到1.13 W/(m·K),介电常数为3.87。