面向使用基于化纳米粒子和微钻的二元复合材料混合体的三维打印热导电聚合物复合材料
Hadis Khakbaz1,2,3, Sepidar Sayyar1, Stephen Beirne1
1ARC Centre of Excellence for Electromaterials Science & Intelligent Polymer Research Institute, Innovation Campus, University of Wollongong, NSW, 2500, Australia.
Macromolecular rapid communications
|September 4, 2023
概括
这项研究开发了一种可3D打印的复合材料,使用聚氨 (PU) 中的化 (BN) 和微钻石 (D) 填充剂,以提高灵活电子产品的导热率和机械强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 有效的热管理对于微电子设备至关重要.
- 聚合物复合材料具有散热的潜力,但往往缺乏机械强度或可打印性.
- 开发灵活,自支和导热材料是一个关键的挑战.
研究的目的:
- 为了创建一种新的,3D打印,导热和机械坚固的混合复合材料.
- 为了研究化 (BN) 纳米粒子和微钻 (D) 填充剂在聚氨 (PU) 基质中的协同效应.
- 评估开发的复合材料是否适用于灵活和可拉伸的微电子应用.
主要方法:
- 在弹性聚氨矩阵内使用化纳米粒子和微钻石填充剂制造二元混合复合材料.
- 复合材料的机械性能,包括拉伸模量.
- 对复合材料的导热率进行评估.
- 评估材料的3D打印能力,用于自载结构.
主要成果:
- 使用16.7%重量的BN和16.7%重量的D填充剂的组合显著改善了机械性能,与纯 PU 相比,拉伸模量增加了九倍以上.
- 混合复合材料显示,相对于整洁的PU矩阵,热导率的增强超过了两倍.
- 开发的材料证明了3D打印能力,产生了灵活和自支的结构.
结论:
- 多尺度混合复合材料,在PU矩阵中结合BN和D填充剂,为微电子中的热管理提供了一个有前途的解决方案.
- BN和D填充剂的协同效应导致了优越的机械和热性能.
- 这种复合材料的3D打印性质使其非常适合灵活和可拉伸的电子应用,需要高效的散热.
