氮化硼/聚苯乙烯复合材料的制备与导热性能研究文献综述
2020-05-01 08:05
文 献 综 述 1引文 电子器件在运行时会产生大量的热量,如果热量不能及时散除,会严重影响电器的运行速度、使用的安全性以及电器的使用寿命。
填充型导热聚合物由于其高的机械强度、极佳的导热性、杰出的耐腐蚀性、易加工性和较好的耐水性,在电子行业得到了广泛的应用。
聚苯乙烯拥有很多杰出的性能,如:高电绝缘性、很好的透光率以及杰出的耐水性和化学稳定性[1][2][3]。
但是聚苯乙烯的导热性很差,其热导率只有0.189W/(m#61598;K)[4],因此限制了其在导热领域的应用。
现能有效解决该问题的方法之一是填充导热填料到聚合物基体中,如:氧化石墨烯、氮化铝、多层碳纳米管、石墨、碳化硅和氮化硼 [5]~[13]。
无机导热填料的引入会显著影响聚合物的电阻及电击穿强度,填料的形状,填料的表面形态、粒径、分散状态和填料自身电性能等均会影响聚合物的电击穿强度。
因此,应选择与聚合物基体电性能相近的电绝缘性能优良、介电常数和介电损耗低的无机导热填料[14]。
高介电常数导热填料(如BaTiO3,SiC,ZnO等)会引起复合材料的电击强度下降。
而氮化硼的介电常数(在宽频范围内约为4.0)和介电损耗(1.0*108Hz时,介电损耗为2.5*10-4))均相对较低,且具有极好的高温电阻和电击穿强度,与聚合物电性能最相近,BN层内的热导率高达180.00 W/(m#61598;K)[14][15]。
因此,相较于其他绝缘导热无机粒子,BN 同时具备高热导率和高绝缘性,以及在低填充量下就能使复合材料获得很高的热导率,是电气绝缘领域理想的导热填料。
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