六方氮化硼在绝缘导热聚合物复合材料中的应用

六方氮化硼在绝缘导热聚合物复合材料中的应用

随着微电子、电器绝缘、LED照明等技术的快速发展，对高导热、高绝缘性聚合物材料的需求不断增长。六方氮化硼（h-BN）作为一种理想的绝缘导热填料，其在聚合物复合材料中的应用已成为当前研究热点。本文将详细介绍h-BN的特性及其在不同聚合物基体中的应用。

在常用的绝缘导热陶瓷材料中，六方氮化硼（h-BN）具有较低的介电常数、较高的体积电阻率和热导率。因此，六方氮化硼是目前制备高绝缘导热聚合物的理想填料，BN/聚合物复合材料也成为当前绝缘导热聚合物复合材料的研究热点。

六方氮化硼h-BN呈白色，在微观上呈片状结构，因此素有“白色石墨”之称。h-BN在高压氮气中的熔点为3000°C，在常压下加热至2500°C时升华并部分分解，理论密度为2.27 g/cm³。h-BN的特殊性质是高的热导率、低热膨胀、高耐热冲击性、高电阻率、低介电常数和介电损耗、微波透波、无毒、易于机加工、润滑、化学惰性，并对大部分熔融金属不润湿。

BN/环氧树脂 (EP) 基导热复合材料

环氧树脂（EP）是一种常用的电子封装材料，但其热导率较低（约0.2 W/(m·K)）。通过添加高导热性的氮化硼（BN）填料，可以有效提高EP复合材料的热导率。通过化学或物理方法对BN进行表面改性，可以改善BN与EP基体之间的相容性，提高复合材料的导热性能。

BN/酚醛树脂 (PF) 复合材料

BN/酚醛树脂（PF）复合材料结合了氮化硼（BN）的高导热性、低热膨胀系数、高电绝缘性以及酚醛树脂的易加工性、良好的机械性能和阻燃性。可以通过BN的添加量和分散状态来调控导热性能和绝缘性能。

BN/聚乙烯 (PE) 复合材料

通过将BN与聚乙烯共混，可以显著提高复合材料的导热性能。并且，六方氮化硼的加入不仅提高了复合材料的导热性，可以增加填充密度以及填料间由于共价键的连接，导致连续导热路径的增加，从而降低界面热阻。

BN/聚丙烯复合材料

BN/聚丙烯复合材料结合了氮化硼（BN）的高导热性、电绝缘性和聚丙烯（PP）的易加工性、良好的机械性能，BN表面化学惰性导致与基体或其他填料间存在明显的界面热阻，通过BN表面共价键改性或表面包覆，结合聚合物种类设计相应的官能团来改善BN与聚合物的界面作用力，以降低界面热阻。

BN/有机硅树脂复合材料

导热硅橡胶主要用于电子、电器、仪表等行业的弹性粘接、散热、绝缘及密封等。通过添加BN/填料，可以显著提升有机硅树脂的导热性能和电绝缘性能，BN/有机硅树脂复合材料继承了这一特性，在电子电气领域有广泛应用，尤其是在需要高绝缘性能的场合。

BN/氰酸酯树脂复合材料

BN/氰酸酯树脂复合材料结合了氮化硼（BN）的高导热性、电绝缘性和氰酸酯树脂（CE）的耐高温、耐湿热、低吸水率以及优异的介电性能，通过添加改性BN填料可以显著提高氰酸酯树脂的导热性能、电绝缘性能和热稳定性，在电子封装材料、覆铜板材、航空航天、导弹等军事材料领域具有广泛的应用潜力。

BN/聚酰亚胺(PI)复合材料

聚酰亚胺具有优异的热性能、电绝缘性、力学性能及较低的介电性，被广泛应用于微电子包装和航空航天等领域。BN/PI复合材料通过构建三维隔离导热网络结构，显著提高了聚酰亚胺的导热性能。掺杂BN纳米粒子后，PI/BN复合材料的相对介电常数增加，电导率和损耗角正切在低频下得到增强，而高频下发生变化。

BN/聚苯硫醚 (PPS) 复合材料

聚苯硫醚是高耐热、高刚性特种工程塑料，具有耐高温、低热膨胀系数的特点，在电子电气等领域具有广阔的应用前景。BN/PPS复合材料通过构建三维隔离导热网络结构，显著提高了聚苯硫醚的导热性能。

氮硼科技通过先进的连续煅烧设备合成六方氮化硼，根据市场需求生产四种不同规格六方氮化硼粉体，可有效提升复合材料的绝缘和导热性能。