片狀六方氮化硼導熱填料制作高導熱復合材料

六方氮化硼已被證明是一種具有顯著優(yōu)勢的導熱粉體，它同時具備低密度和類石墨的層狀晶型結(jié)構(gòu)，在提高導熱性的同時，還可以保持導熱界面材料（TIM）的電絕緣性能。但要用好氮化硼，沒有優(yōu)秀的功能化改性工藝可不行。

功能化改性是指在不改變材料總體結(jié)構(gòu)的基礎上，采用物理或化學的方法改變材料的結(jié)構(gòu)，進而提高材料的性能，甚至賦予材料新的物理化學性質(zhì)。六方氮化硼具有很高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，但其表面缺乏活性基團，與大多數(shù)有機分子及聚合物分子鏈間缺乏強相互作用，因而在有機溶劑與聚合物基體中的分散性很差，以及其與聚合物相容性差，難分散的特點，導致其在復合材料中難以構(gòu)建高效的導熱網(wǎng)絡，使得BN/聚合物材料中很難實現(xiàn)各向同性的超高導熱率。這極大地限制了六方氮化硼對聚合物材料性能的改善效果，所以很難對其進行改性，其改性的方法

1.非共價鍵改性

2、共價鍵改性

①六方氮化硼的羥基化和氨基化

②摻雜異質(zhì)原子

3、其他方法

除上述方法外，烷基化、超鹵素化等方法也是有效的手段。東超新材料采用有機硅表面處理劑對六方氮化硼粉體進行表面改性，能很好的改善導熱粉體與有機硅基體相容性差的問題，使導熱混合物具有良好的加工性能，同時實現(xiàn)更高的填充。

片狀氮化硼面內(nèi)傳熱效率高，而不同尺寸的球形氧化鋁嵌入到相鄰氮化硼片之間的間隙中，有利于面外方向的傳熱。此外，氧化鋁和氮化硼之間的強相互作用促進了三維導熱網(wǎng)絡內(nèi)部的有效傳熱。與單一填料復合材料相比，球形氧化鋁和片狀氮化硼組合的復合材料具有良好的導熱性能，面外導熱系數(shù)為 2.2 W/m·K，面內(nèi)導熱系數(shù)為11.6 W/m·K。此外，復合材料還展現(xiàn)出良好的力學性能和熱穩(wěn)定性。

1. 高耐熱性，能耐2000℃的高溫，直到3000℃時才升華。

2. 高導熱性，氮化硼具有良好導熱性，是眾多高導熱填料的材料之一。

3. 優(yōu)異的介電性能，高溫絕緣性很好，電阻率在25℃時為104ΩNaN，在2000℃時為104ΩNaN，是陶瓷材料中最好的高溫絕緣材料。介電常數(shù)為4，能透微波和紅外線。

4、良好的高溫穩(wěn)定性，在處于氧化氛圍中，抗氧化溫度可達到900℃，當在真空條件下時，更是可以達到2000℃。

5. 具有低的熱膨脹系數(shù)，膨脹系數(shù)為10-6，僅次于石英玻璃，是陶瓷材料中比較小的，抗熱震性能優(yōu)異。

6、良好的潤滑性，在高溫時也具有良好的潤滑性能，是一種非常優(yōu)良的高溫固體潤滑劑。

7、化學性質(zhì)穩(wěn)定，具有良好的耐腐蝕性，和一般的無機酸、堿、或者氧化劑不發(fā)生反應，對幾乎所有熔融金屬都呈現(xiàn)化學惰性。氮化硼還具有非常強的中子吸收能力．可以用來做反應堆中吸收中子的控制棒，以及用來制作防中子輻射的防護裝置。