有序排列氮化硼/聚合物复合材料的可控制备与导热性能研究

发布时间：2024-02-21 08:46

　　随着现代电子设备向微型化、集成化、多功能化方向发展,其在运行过程中产生的热量难以及时排出,导致设备由于累积热量使部分区域的温度过高,产生“热斑”问题,长期的高温会严重影响设备的性能、可靠性以及使用寿命。具有优异导热性能的热管理材料可以实现热量的快速传输,从而解决局部区域的“热斑”问题。由于聚合物易加工、低成本、轻质,聚合物基复合材料是很好的热管理材料。尤其是,由于聚合物具有绝缘的特性,设计制备高热导率的聚合物基复合材料能同时满足部分热管理材料对绝缘性能的要求。通常,聚合物的热导率是0.1-0.5 W/(m·K),这个热导率范围不能满足设备对导热性能的要求。通过在聚合物中添加高热导率的无机陶瓷填料(比如:氧化铝、氮化铝、氮化硼等)可以改善复合材料的导热性能。填充型聚合物基复合材料的热导率的增加通常需要极高的填料含量,不可避免地带来了制备方法和加工条件的困难。因此,发展复合材料的制备方法对于实现高热导率的聚合物基复合材料非常重要。六方氮化硼(h-BN),由于其独特的结构特征,使其具有优异的绝缘性能、导热性能、抗氧化性能等,成为导热绝缘聚合物基复合材料的理想填料。基于此,本论文提出了一系列复...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1BN的晶体结构（a）和相图（b）

西北工业大学博士学位论文衡相图。

图1-2（a）h-BN片的结构模型；（b、c）h-BN的堆垛序列结构模型；（d、e）石墨烯片的堆垛序列

-2（a）h-BN片的结构模型；（b、c）h-BN的堆垛序列结构模型；（d、e）石墨烯片的堆垛结构模型[83]re1-2(a)Structuralmodelsofh-BN.Structuralmodelsofh-BN(b,c)andgraphene....

图1-3通过低能球磨技术实现二维纳米片的剥离，作用力为剪切力（a）和压缩力（b）；在超声过程

能球磨方法[106]、联合低能球磨和超声过程[109,110]制备得到。例如硫酸钠（SDS）-水溶液中剥离h-BN成单层与少数层BNNS，获浓度为1.2mg/mL（图1-3），该分散液具有出色的稳定性（图都是基于液体介质，此外，也可在固体介质中实现[111]。

图1-4（a）BN在乙醇/水混合溶剂中的分散液；（b）BN在乙醇/水混合溶剂中的悬浮液和相应的Ra值

西北工业大学博士学位论文=33.3mN/m）、小的HSP距离（Ra=2.59），与h-BN相似，使其成为剥离与稳定B液的优选溶剂。然而，由于亚硫酰氯具有高的反应性，在反应过程中对其它化扰，且完全去除亚硫酰氯很困难。除了上述方法之外，在液相中剥离h-BN还有一些....

本文编号：3905244