氮化硼/聚氨酯复合材料的制备与性能研究文献综述
2020-05-01 08:48:13
文 献 综 述 1、 引言 近20年来,随着微电子器件性能的提高,部件的高度集成化以及高功率微电子器件尺寸的缩小,电子封装领域的发展使得高分子导热材料因为其绝缘,易加工,抗腐蚀,力学性能良好等优点愈来愈受到重视,并逐步取代使用Cu、Al、Ag等导电填料的导热材料。
相关资料表明,电子元器件的可靠性将随着温度每上升2℃下降10%,而且电子元器件在50℃时只有25℃时1/6的使用寿命 [1]。
其产生的过多的热量不仅会影响自身性能而且还会缩短设备的使用寿命,同时还会不可避免地干扰其他附近组件的功能。
因此,消散多余的热量是一个日益严峻的问题 2、 材料的选择 随着现代电子工业对散热要求的进一步提高,绝缘导热材料的应用领域不断拓展。
但是高分子基体本身的低热导率却限制了高分子基绝缘导热复合材料热导率的提高,因为聚酯等高分子材料是由不对称的极性链节所构成,整个分子链不能完全自由运动,只能发生原子、基团或链节的振动[2]。
有研究表明, 当填料与基体热导率之比大于100时, 提高填料导热系数已意义不大[1],所以我们在选择高热导率填料的同时应尽可能选用高热导率的高分子基体,所以在本次实验中我们选用了热导率为 0.22 Wm-1K-1的[3]热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)作为基体,并选用了被称为”白色石墨”的氮化硼作为填料。
BN具有原子晶体形式和致密的结构,以声子导热为主,导热系数很高,是良好的高导热填料。
但其导热性能受制备方法、产品纯度等影响较大。
一般而言,产品纯度高、结构致密、晶格缺陷少,导热系数大[4]。
氮化硼纳米薄片(BNNS)作为一种典型的二维材料,除去其极高的热导率和优异的热稳定性,它独特的结构所产生的自润滑性,使其可以自由折叠,具有超弹性,极好地改善了高分子基体的力学性能与成品材料的机械性能[5]。