电绝缘

现代电子器件和系统迫切需要具有有效电磁干扰( EMI )屏蔽和散热的绝缘材料，但似乎在不牺牲电绝缘性能的前提下，EMI屏蔽是无法补偿的。本研究提出了逐层旋涂工艺制备有序交替结构的多层膜( MXene /聚二甲基硅氧烷/氮化硼，MXene / PDMS / BN )，并系统考察了多层膜的EMI屏蔽效能( EMI SE )、热导率，以及电绝缘性能。在平面内构建了MXene / PDMS层的导电网络，导致多层膜的有效EMI屏蔽。而且，BN / PDMS层可以通过平面绝缘导电通路，为多层膜提供有效的散热。多层膜的EMI SE与层数呈正相关，但层数的增加会恶化热导率和电绝缘性能。11层结构的多层膜在10.9   GHz处的EMI SE可达35.2   dB  ，热导率为0.65   W / m · K，体积电阻率为2.9   ×  1012  Ω   cm，击穿强度为3.29  KV / mm。本研究可为多功能复合材料的开发提供新的思路，可设想为一种先进的电子包装材料。

随着电子器件小型化、便携化、柔性化的快速发展，对高导热、机械柔性化、电绝缘的聚合物复合材料的需求明显增加。本工作报道了采用超声辅助强制浸润法制备的具有优异热导率和优越机械柔性的氮化硼纳米片( BNNS ) -纤维素纳米晶( CNC ) /聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料。不同BNNS在复合材料体系中的比例会导致不同的热性能。当BNNS与CNC质量比为25：1时，BNNS-NC ( 25：1 ) / PDMS复合材料的热导率达到7.309   W / ( m · K )，比纯PDMS基体提高了2607 %。此外，BNNS- CNC / PDMS复合材料还具有优异的介电性能、电气绝缘性能和机械柔性。本文报道的PDMS复合材料在电子器件热管理方面有很强的应用潜力。