含氮化硼的高导热绝缘高分子复合材料

由 ty10086 提交于 周四, 08/26/2021 - 13:09
文章英文标题
Highly thermal conductive and electrical insulating polymer composites with boron nitride
正文
文摘( # br )由于电子器件向着大功率、智能化方向发展，热量积累已成为一个严重的问题。高导热、电绝缘聚合物复合材料有望解决电子器件的过热问题。在此，氮化硼纳米片( BNNSs )成功地被剪切力产生的高压剥离。然后，在聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中加入BNNSs和球状BN ( S-BN )制备复合材料。BNNSs / PDMS复合材料在35wt %填料时热导率达到1.16 W m-1K-1，几乎是纯PDMS的5倍，高于S-BN / PDMS复合材料。BNNSs在PDMS基体中构建了高效的热路径，从而增强了聚合物基体中的热输运。同时BNNSs / PDMS复合材料的体积电阻和击穿强度分别达到7.5×10 13Ω cm和39.8 V / μm，这归因于BNNSs优越的电绝缘性能。结果表明，BNNSs / PDMS优异的热导率和电绝缘性能使其在热管理领域具有很好的应用前景。
文章内容（英文）
Abstract(#br)The heat accumulation has become a serious problem due to electronic devices towards high power and intelligence. Highly thermal conductive and electrical insulating polymeric composites are potential to solving the overheating problem of electronic devices. Herein, boron nitride nanosheets (BNNSs) were successfully exfoliated by shear forces generated high pressure. Then, BNNSs and sphere BN (S-BN) were added into the polydimethylsiloxane (PDMS) matrix to prepare composites. The thermal conductivity of the BNNSs/PDMS composites achieved 1.16 W m -1 K -1 at 35 wt% fillers, which is almost 5 times that of pure PDMS and higher than that of S-BN/PDMS composites. The efficient thermal paths were constructed by BNNSs in PDMS matrix leading to enhancing the thermal transport in polymer matrix. Meanwhile, the volume resistances and breakdown strength of BNNSs/PDMS composites reach 7.5 × 10 13 Ω cm and 39.8 V/μm, which are attributed to the superior electrical insulating properties of BNNSs. The result shows that the excellent thermal conductivity and electrical insulation properties of BNNSs/PDMS make it a promising application in the field of thermal management.
来源出处
Journal|[J]Composites Part B: EngineeringVolume 184, 2020.
DOI
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2020.107746

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