灵活和坚固的功能化化/聚 (p-Phenylene Benzobisoxazole) 纳米复合材料纸具有高导热性和卓越的电绝缘性

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 快速的5G发展需要为电子设备提供先进的热管理解决方案.
• 高度集成的电子设备面临着显著的导热和散热挑战.
• 现有的材料往往缺乏所需的热,电和机械性能组合.

研究的目的:

• 开发一种新的纳米复合材料纸张,用于电子应用中的高效散热.
• 为了提高导热性,同时保持出色的电绝缘和机械完整性.
• 探索功能化化和聚合物纳米纤维在热管理中的潜力.

主要方法:

• 使用高温固体相和二氧化盐分解方法制备津功能化化 (m-BN).
• 通过sol-gel膜转换方法制造m-BN/poly(p-phenylene benzobisoxazole) 纳米纤维 (PNF) 纳米复合材料纸.
• 纳米复合材料纸的热,电,机械和结构性质的表征.

主要成果:

• 该m-BN/PNF纳米复合材料纸 (50重量%m-BN) 实现了高的平面内导热率 (λ = 9.68 W m-1 K-1) 和良好的通过平面导热率 (λ = 0.84 W m-1 K-1).
• 证明了特殊的电绝缘,体积电阻为2.3 × 1015 Ω cm,断裂强度为324.2 kV mm-1.1.
• 该材料具有出色的机械性能 (抗拉强度=193.6MPa) 和高热稳定性 (分解温度=640°C).
• 纳克尔模拟层次结构,广泛的键和π-π相互作用有助于增强的特性.

结论:

• 开发的m-BN/PNF纳米复合材料纸为高端电子设备和电气设备的热管理提供了一个有前途的解决方案.
• 优越的导热性,电绝缘性和机械强度的结合使其适用于苛刻的应用.
• 纳克-模拟结构和界面相互作用是实现卓越性能特性的关键.