不同尺度片狀氮化硼改性環氧樹脂復合材料性能研究*

鄭襄丹，魏 毅，劉衛平，劉萬雙

（東華大學民用航空復合材料協同創新中心，上海 201620）

熱管理對電子設備的性能、壽命和可靠性至關重要。隨著電子產品不斷向小型化、微型化、高集成度、高功率的方向發展，以及三維芯片結構、柔性電子器件和發光二極管等新應用的出現，散熱成為一個具有挑戰性的問題。因此迫切需要開發新的高導熱材料來解決這一問題。環氧樹脂由于具有優良的粘結性能、力學性能、尺寸穩定性、耐熱性、耐化學腐蝕等特點，被廣泛應用于電子器件封裝材料。但是傳統環氧樹脂材料的導熱系數較低，在0.17～0.21W·m-1·K-1的范圍內，不能滿足高導熱性能的需求。通常采用兩種途徑用來提高環氧樹脂的導熱系數：首先是直接合成具有高取向性和高結晶度的本征型導熱環氧樹脂材料，但這種方法成本高，合成制備路線復雜，并且得到的環氧樹脂通常為高熔點固體，其工藝性能較差；另一種簡單有效的方法是制備填充型導熱高分子材料，即將金屬類、碳類或陶瓷類填料填充到環氧樹脂基體中。金屬類填料和大部分碳類填料如碳納米管、石墨烯不能滿足在電氣絕緣領域的應用需求，所以常使用絕緣無機導熱填料，如氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氮化硅等[1-2]。其中氮化硼具有許多優異的性能，如導熱系數高、介電常數低、化學性質穩定等優點而被廣泛使用。影響填充型導熱復合材料的因素很多，包括填料的本征導熱系數、填料的質量分數、顆粒形狀、顆粒尺寸、填料與基體間的界面和相互作用等[3-5]?！?br>