在先进的电子封装中，对导热但电绝缘的材料的需求已经大大增加。为此，填充有氮化硼(BN)纳米片的聚合物基复合材料作为热界面材料(TIM)已被广泛研究。然而，由于BN纳米片固有的热性能各向异性和/或3D导热网络的不充分构建，在BN/聚合物复合材料中实现各向同性的超高热导率仍然是一个巨大的挑战。
近日，浙江大学Weiwei Gao，Hao Bai提出了一种改进的双向冷冻技术来制备具有双轴取向导热网络的BN/聚氨酯(BN/PU)复合材料。
文章要点
1）BN/PU悬浮液被组装成一个网络，显示出具有插入桥的层状结构。导热网络被进一步热压以获得致密的BN/PU复合材料。
2）这种BN/PU复合材料在BN含量为80%时表现出超高的面内导热系数(∼39.0 W m−1 K−1)和过平面导热系数(∼11.W m−1 K−1)，大大超过已报道的BN/聚合物复合材料。
3）此外，研究人员采用双向取向网络作为TIM的BN/PU复合材料显示出比商用TIM更高的冷却效率，芯片温度最多可降低15 °C，并且即使在1000次加热和冷却循环后仍保持优异的热稳定性。
参考文献
Nifang Zhao, et al, Isotropically Ultrahigh Thermal Conductive Polymer Composites by Assembling Anisotropic Boron Nitride Nanosheets into a Biaxially Oriented Network, ACS Nano
DOI: 10.1021/acsnano.2c07862
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07862
