一种氮化硼纳米片增强的高导热复合材料

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背景介绍

随着电子设备小型化和高集成度的需求，低介电常数、低损耗和高热导率的电子封装材料在高频通信和高功率密度电子设备中变得越来越重要。尽管聚合物因其优良特性被广泛应用，但其低热导率（约0.2 W/mK）难以满足现代散热需求。研究表明，添加高热导率填料（如石墨烯、碳纳米管和氮化硼等）可以显著提高聚合物复合材料的热导率，但需要大量填料来建立导热网络，这通常会导致介电常数和介电损耗的增加。因此，迫切需要新的解决方案来有效平衡热导率和介电性能之间的矛盾，推动电子设备的性能和可靠性不断提升。

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成果掠影

近日，四川大学傅强、韩迪和张琴团将具有不同笼尺寸的T8、T10和T12降冰片烯POSS接枝到BNNS表面，合成了一系列新型纳米填料，即BN-T8N、BN-T10N和BN-T12N。然后将这些纳米填料加入聚双环戊二烯（PDCPD）中，通过反应共混制备出综合性能优异的高导热、低介电常数聚合物纳米复合材料。该研究通过将大尺寸POSS功能化的BNNS与PDCPD结合，成功制备了具有优异热导率和低介电性能的聚合物纳米复合材料，为电子封装领域的应用提供了有希望的解决方案。研究成果以“Achieving low dielectric constant and high thermal conductivity polymer composites by using larger POSS functionalized boron nitride nanosheets”为题发表在《Journal of Materials Chemistry A》期刊。

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图文导读

图1. 制备PBN-Tn纳米复合材料的示意图。

图2. 复合材料介电性能和正电子湮灭寿命谱图表征。

图3. 复合材料导热性能表征。

图4. 复合材料综合性能表征。