صفحه اصلی > نمایشگاه > محتوای

نیترید بور، پر شده از کامپوزیت های عایق حرارتی حرارتی

Dec 08, 2018

کامپوزیت های حرارتی بر پایه پلیمر به طور گسترده ای در زمینه هوا فضا، بسته بندی میکرو الکترونیک، مهندسی انتقال حرارت، مهندسی شیمی و استفاده از انرژی خورشیدی به علت مقاومت خوردگی و وزن آنها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند. روش های آماده سازی کامپوزیت های هدایت حرارتی بر پایه پلیمر به یکی از نقاط تحقیق تبدیل شده اند. اگر چه اکثر پلیمرها عایق هایی با ویژگی های عایق الکتریکی عالی هستند، هدایت حرارتی آنها بسیار کم است. اگر هدایت حرارتی مواد پلیمری به درجه خاصی داده شود، کاربرد آن در زمینه هدایت حرارتی گسترش خواهد یافت. در حال حاضر، روش اصلی برای بهبود رسانایی حرارتی پلیمر ها، تهیه پلیمرهای رسانای پر حرارت بالا است. پرکننده های هدایت گرما معمولا استفاده می شود شامل فلز، اکسید فلزی و برخی از پرکننده های سرامیکی. در میان آنها، نیترید بور، هدایت گرمائی بالاتر، ضریب انبساط حرارتی پایین و ضریب مقاومت، و پایداری شیمیایی خوب را نشان می دهد. بنابراین، نیترید بور تنها می تواند به طور موثر هدایت حرارتی ماتریس پلیمر را بهبود بخشد، بلکه حفظ عایق الکتریکی مواد، بنابراین اولین انتخاب برای تهیه پرهای بالا هدایت حرارتی و مواد عایق کامپوزیت است.

رزین های حرارتی: رزین های حرارتی معمولا از رزین های گرمانرم در دمای تغییر شکل گرم بالاتر است و فرایندهای داغ برش و ریخته گری معمول برای پر کردن مواد پرکننده معدنی مناسب است. بنابراین، مطالعات زیادی در مورد رزین های حرارتی وجود دارد، و نتایج بسیاری از تحقیقات مهم به دست آمده است.

این شرکت BN را با عامل اتصال سیلان تحت درمان قرار داده و سپس رزین اپوکسی را با دو اندازه متفاوت از نیترید بور به شکل شش ضلعی (hBN، 0.2 و 4 میکرون) و یک نیترید بور بن (cBN، 1 میکرون) به کار می برد. مشخص شد که ماتریکس اپوکسی پر شده با پرکننده های چند منظوره می تواند سطح تماس حرارتی بین پرکننده ها را افزایش دهد. درمان سطح از پرکننده های معدنی می تواند مقاومت در برابر هدایت گرما را بین ماتریکس و پرکننده کاهش دهد، که هر دو می توانند هدایت حرارتی کامپوزیت ها را بهبود بخشد، و همچنین افزایش درجه اتصال و پایداری حرارتی اپوکسی رزین را افزایش می دهد. هنگامی که BN با رزین اپوکسی پر شده است و مقدار حجم BN 57٪ است، هدایت حرارتی کامپوزیت به 10.3 W / (mK) می رسد. علاوه بر این، مشخص شده است که رابط بین پرکننده و ماتریس می تواند به طور قابل توجهی با تغییر BN با عامل اتصال 2.4٪ سیلان، و هدایت حرارتی می تواند 97٪ افزایش یابد.

رزین ترموپلاستی: رزین ترموپلاستیک دارای مزایای قابل توجهی از کارایی خوب، دوره تشکیل کوتاه و راندمان بالا است. توسعه کامپوزیت های عایق حرارتی مقاوم در برابر رزین ترموپلاستی با کارایی خوب و عملکرد عالی جامع همیشه اهداف محققان بوده است.

 

این شرکت نیترویید بور را شش ضلعی (h-BN، اندازه ذرات کمتر از 0.7 um) به عنوان پرکننده انتخاب کرده و کامپوزیت پلی آمید (PI) را با روش پوشش پوشش داده است. با کاهش اندازه رابط و مقاومت هدایت حرارتی، رابطه بین دو فاز افزایش یافت و هدایت حرارتی کامپوزیت ها بهبود یافت. شکل 1 ساختار رابط بین hBN و PI را نشان می دهد. دیده می شود که نقص های کمتر در رابط وجود دارد، پراکندگی فونون رابط کاهش می یابد و تعامل افزایش می یابد و هدایت گرما آسان تر می شود. هنگامی که محتوای پرکننده 60 درصد از حجم کسر را به دست می آورد، هدایت حرارتی افزایش می یابد.

 

هدایت حرارتی به 7 W / (mK) می رسد، که بیش از 30 برابر بیشتر از ماتریس است. این یک ارزش ارزشمند از هدایت حرارتی است. BN تحت پوشش سطحی در ماتریس پلی آمید برای تهیه کامپوزیت با هدایت حرارتی خوب قرار گرفت و به اجزای تجزیه حرارت داده شده پردازش شده در دمای بالا و دقت در صنعت میکرو الکترونیک اعمال شد. هنگامی که کسر حجمی BN 30 درصد و نسبت جرم میکرون به نانو ذرات 7: 3 است، هدایت حرارتی کامپوزیت ها به 1.2 W / (mK) می رسد، دمای انتقال شیشه بیشتر از 360 درجه سانتی گراد است و حرارت دمای تجزیه بیش از 536 درجه سانتی گراد است. در عین حال، کامپوزیت ها دارای هدایت حرارتی بالا و پایداری حرارتی هستند.

لاستیک هدایت حرارتی یک نوع کامپوزیت ماتریس لاستیکی با هدایت حرارتی بالا، عایق الکتریکی و مهر و موم خوب است. هنگامی که آن را برای تخلیه اجزای گرما اعمال می شود، می تواند به طور موثر فاصله بین اینترفیس ها را پر کند، هوا را بین رابط های سرد و گرم پر می کند و کارایی رادیاتور را به میزان 40٪

اثرات محتوای BN و اندازه ذرات بر هدایت حرارتی HTV مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که اندازه و اندازه ذره HTV در یک نسبت معین یکسان است.

 

حداکثر هدایت حرارتی می تواند توسط لاستیک سیلیکون پر شده با هیبرید BN بدست آید و مسیر پرکردن هدایت حرارتی با پر شدن اندازه ذرات بزرگتر ساده تر از پر کننده کوچک ذرات کوچک است. استفاده کنید

 

هنگامی که BN لاستیک سیلیکون را با 5 مورفولوژی و اندازه های مختلف پر کرد، مشخص شد که هدایت حرارتی پرکننده های دیسکی با نسبت ابعاد نزدیک به 20 بیشتر از 4 پرکننده دیگر است. فیلم های کامپوزیتی نانومقیاس / پلی سیلوکسان BN با جهت گیری بالا با تغییر نانو ذرات BN با اکسید آهن تهیه شد. هدایت حرارتی فیلم های نازکوله / پلی سیلوکسان BN با جهت گیری BN متفاوت است. هدایت حرارتی موازی با جهت نانولوله 20 برابر بیشتر از جهت عمودی است. دیده می شود که ترتیب جهت پرکننده ها در ماتریس می تواند هدایت حرارتی کامپوزیت های آلی / غیر آلی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. این برنامه کاربردی بالقوه در زمینه نیمه هادی با هدایت حرارتی بالا و عایق الکتریکی دارد.