5G设备和高功率密度电子器件的快速发展，要求采用高导热材料进行散热。介电聚合物复合材料的电气绝缘性能、机械性能、热稳定性甚至防火性能在电气和电子领域也具有重要的应用价值，因此具有广阔的应用前景。然而，目前电介质聚合物复合材料的导热性能提高往往以降低机械和电气绝缘性能为代价。

近日，上海交通大学黄兴溢教授利用溶胶-凝胶-薄膜转换方法，开发了一种具有高导热和电绝缘的PBONF/BNNS纳米复合纸，具有珍珠般的微观结构。

文章要点

1）不同层的改性BNNS (BNNS- m)通过三维(3D) PBONF网络连接起来，形成有效的热传输途径。鉴于2.13 W m⁻¹K⁻¹%⁻¹令人难以置信的热导增强效率，BNNS-M/PBO纸面内导热系数达到21.34 W m⁻¹ K⁻¹，填充量仅为10 wt%。此外，BNNS-M/PBO纸具有206 Mpa的超高极限强度，甚至比纯PBO纸的力学性能更好。最重要的是，该材料具有高达350 °C的极高耐高温性能，并在350 °C下保持了33W m⁻¹K⁻¹的优异电绝缘性能和更高的导热系数。

2）作为概念验证，BNNS-M/PbO纳米复合纸被用作第五代(5G)移动网络基站的热接口材料(TIM)和变压器的电绝缘材料，在大功率电气设备和电子设备的散热方面显示出巨大的潜力。

参考文献

Yu Chen, et al, Thermally Conductive but Electrically Insulating Polybenzazole Nanofiber/Boron Nitride Nanosheets Nanocomposite Paper for Heat Dissipation of 5G Base Stations and Transformers, ACS Nano

DOI: 10.1021/acsnano.2c04534

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04534