【摘 要】
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随着5G时代的到来,各种高集成化的电子电器设备对导热材料提出了前所未有的要求与挑战。具有高导热系数、高集成度、高密度的新型填料型导热聚合物材料成为导热材料行业的宠儿。六方氮化硼由于其类似石墨烯的结构以及独特的电绝缘性能而备受青睐。本文以功能化的氮化硼纳米片为导热填料,通过不同的导热微观结构的设计来构建复合材料中的热传导通道,从而改善复合材料的导热系数。该论文主要的工作内容和结果如下:（1）通过球磨
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随着5G时代的到来,各种高集成化的电子电器设备对导热材料提出了前所未有的要求与挑战。具有高导热系数、高集成度、高密度的新型填料型导热聚合物材料成为导热材料行业的宠儿。六方氮化硼由于其类似石墨烯的结构以及独特的电绝缘性能而备受青睐。本文以功能化的氮化硼纳米片为导热填料,通过不同的导热微观结构的设计来构建复合材料中的热传导通道,从而改善复合材料的导热系数。该论文主要的工作内容和结果如下:（1）通过球磨的方法,以葡萄糖为球磨剂,再经过沉降及清洗过程,制备了羟基功能化的BNOH纳米片。利用钙离子与NFC的络合反应将BNOH纳米片冻结固定NFC凝胶中后,将凝胶直接冷冻干燥得到BNOH/NFC/Ca2+气凝胶,接着向气凝胶中浸渍PDMS制备PBXCa复合材料。结果表明所获得的PB10Ca复合材料的最大平面导热系数为0.699 W·m-1·K-1,比纯PDMS材料的导热系数增加了大约240%,说明BNOH纳米片在NFC的辅助下成功构建了三维网络的互联结构,形成了连续的热传导通道,提升复合材料的导热系数。（2）利用饱和硫酸钠溶液对PVA水溶液的盐析作用,制备了BNNH2纳米片在平面内取向排列的PVA/BNNH2复合薄膜。当BNNH2纳米片含量为30 wt%时,PVA/BNNH2复合薄膜的平面内导热系数可以达到3.089 W·m-1·K-1,比纯PVA薄膜提高了977.57%,说明由于BNNH2纳米片在复合薄膜中取向排列,在平面内方向上形成连续的热传导通道,因此复合薄膜的平面内导热系数可以得到很好的改善。而且通过对复合薄膜的力学性能测试,表明加入BNNH2纳米片对PVA/BNNH2复合薄膜的力学性能有一定的积极作用。（3）通过加热搅拌制备PBI-BNOH复合填料,并将其作为导热填料,利用真空抽滤技术制备具有各向异性的高导热系数的PBI-BNOH/NFC复合薄膜。当PBI-BNOH复合填料含量为35 wt%时,复合薄膜的最大平面内导热系数可达3.85 W·m-1·K-1,相比纯NFC薄膜增加了902.01%,其导热系数的增加可归因于PBI-BNOH复合填料在复合薄膜中沿层状结构分布排列,形成高效连续的热传导通道,从而提高复合薄膜的导热系数。同时,力学性能和介电性能测试结果显示,PBI-BNOH/NFC复合薄膜具有良好的力学性能与出色的介电性能,有望广泛应用于电子器件领域。
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