哈尔滨理工大学多名学者联合发文：通过结合三维氮化硼导热网络增强环氧树脂的导热系数
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Journal of Chemical Physics
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Enhanced thermal conductivity of epoxy resin by incorporating three-dimensional boron nitride thermally conductive network
Wang X.; Zhang C.; Zhang T.; Tang C.; Chi Q.
Published：2024-04-21
DOI：10.1063/5.0205196
研究背景
在当前科技快速发展的时代，第三代功率半导体的需求日益增长。然而，包装绝缘材料需要具备高热导率和优秀的介电性能，这是一个备受关注的社会性问题。如何提高材料的热导率成为亟待解决的难题。
研究内容
这项研究旨在通过引入三维氮化硼热导网络来提高环氧树脂的热导率。具体方法是利用聚氨酯泡沫作为支撑体，通过化学键将氮化硼纳米片加载到聚氨酯支撑体上（BNNS@PU）。将BNNS@PU浸入环氧树脂后，通过真空辅助浸渍制备了基于环氧树脂的热导复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜对BNNS@PU的化学键和形貌结构进行表征。通过热重分析定量分析了BNNS@PU/EP复合材料中BNNS的含量。研究结果表明，BNNS@PU/EP复合材料的热导率达到0.521 W/m K，增强率η为30.89，且超低的BNNS填料含量（5.93 wt.%）。此外，BNNS@PU/EP复合材料在频率范围从10^1到10^6 Hz内具有优异的介电性能。
研究意义
这项研究为开发用于功率半导体包装的高热导绝缘材料提供了新颖的思路。通过引入三维氮化硼热导网络，成功提高了环氧树脂的热导率，为解决当前材料研究领域的问题提供了有益的探索方向。
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