PDMS-AlN-Al₂O₃复合材料的制剂和热性能通过将多样性 (Catechol-Amine) 修饰的化纳米管纳入复合材料

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:

• 化纳米管 (BNNTs) 具有出色的性能,但由于表面积大,分散性差,导致聚合和优势的丧失.
• 有效的BNNT功能化对于克服分散问题和利用它们固有的特征至关重要.

研究的目的:

• 开发一种简单,低成本的方法来修改BNNT表面,以提高其在聚合物矩阵中的分散性.
• 研究功能化的BNNT对聚合物基热接口材料 (TIM) 的热和耐火性能的影响.

主要方法:

• 通过甲基醇聚胺 (CAPA) 界面聚合,对BNNTs的表面修饰.
• 将修改后的BNNTs (BNNT-CAPA) 作为填充剂纳入与AlN/Al2O3的PDMS矩阵中,用于TIM制备.
• 热导电性,耐火性 (LOI),热稳定性 (TGA/DTA) 和点 (Tm) 的表征.

主要成果:

• 与原始复合材料 (5.50 W/mK) 相比,BNNT-CAPA复合材料实现了8.10 W/mK的同otropic导热率,比原始复合材料增加了约47.27%.
• 观察到~10%的耐火性 (LOI) 改善,归因于增强的热稳定性和烧焦.
• 点 (Tm) ~38.5°C的增加表明热持久性得到改善.

结论:

• CAPA功能化有效地改善了BNNT分散,导致相互连接的声子通路和降低了热接口电阻.
• 修改后的BNNT增强了基于PDMS的TIM的导热性,耐火性和热持久性.
• 这项研究提出了利用BNNTs在电子应用的多功能材料中的有希望的方法.