目前，針對提高電子器件及設(shè)備導(dǎo)熱性能，一般是采用導(dǎo)熱硅脂等可以填充電子元器件和散熱器接觸面之間空隙的熱界面材料，以及向基體材料中添加具有高熱導(dǎo)率的導(dǎo)熱填料來提高散熱效率。

如此一來，導(dǎo)熱填料的選擇就十分關(guān)鍵。目前常見的導(dǎo)熱填料有Al₂O₃、SiC、AlN和h-BN等，它們的導(dǎo)熱系數(shù)約為30~400 W/(m·K)。但事無全美，有些填料要不導(dǎo)熱系數(shù)太低，要不還有其它缺點(diǎn)——如AlN在水和其他溶液中會發(fā)生水解；高含量的h-BN使聚合物復(fù)合材料與器件之間的界面結(jié)合強(qiáng)度較弱；金剛石和c-BN材料需要在高溫高壓的苛刻條件下合成,不適合大規(guī)模生產(chǎn)等。

BP粉體

那如果以上都不合適，那有沒有其他新型高導(dǎo)熱粉體材料可供選擇呢？答案是肯定的。目前，上圖中的Ⅲ-Ⅴ族化合物中磷化硼（BP）作為一種新型非金屬材料，具有一系列優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，如高化學(xué)穩(wěn)定性、高熔點(diǎn)、高導(dǎo)熱率、低的熱膨脹系數(shù)及低的密度等，極高的潛力讓它獲得了業(yè)界的大量關(guān)注。

由于BP現(xiàn)有的合成方法存在合成成本高、產(chǎn)率低、危險(xiǎn)性高、雜質(zhì)不可控等問題，因此為了后續(xù)的應(yīng)用，必須要對其進(jìn)行改良。基于此，西安交通大學(xué)的夏鴻雁副教授提出了熔鹽法合成BP的新型方法，合成的BP具有純度高、安全可靠、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。隨后將合成的BP作為導(dǎo)熱填料，通過表面修飾、聚合物中的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就能制備一系列BP填充聚合物基復(fù)合材料。

BP 粉末的形貌和結(jié)構(gòu)表征

在對BP填充聚合物基復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱性能、機(jī)械性能和電學(xué)性能進(jìn)行研究后，得知其具有優(yōu)異的熱導(dǎo)率(1.81 W/(m·K))、熱穩(wěn)定性及較好的熱力學(xué)性能,表明熔鹽法合成的 BP 在熱管理領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。

若您想進(jìn)一步了解這種新型導(dǎo)熱填料，歡迎關(guān)注即將在廣東東莞舉辦的“2023年全國導(dǎo)熱粉體材料創(chuàng)新發(fā)展論壇（第3屆）”，夏鴻雁副教授將在會上發(fā)表題為《高導(dǎo)熱磷化硼粉體的合成及其熱管理性能研究》的報(bào)告，對其研究成果進(jìn)行總結(jié)。點(diǎn)擊“閱讀原文”即可獲取更多會議資訊及報(bào)名哦！

關(guān)于報(bào)告人

夏鴻雁，女，西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授，博士生導(dǎo)師。2000.9-2006.7學(xué)習(xí)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，獲本科、 碩士學(xué)位；2006年8月進(jìn)入西安航天復(fù)合材料研究所工作；2008.9-2011.12在西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院攻讀博士學(xué)位，獲得材料科學(xué)與工程專業(yè)博士學(xué)位；2012.1-2013.12 西安交大航天學(xué)院固體力學(xué)流動站師資博士后；2013.12 起留校任教。長期從事材料制備關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、性能表征與優(yōu)化等方面的研究工作，近期主要從事高導(dǎo)熱材料制備及熱管理性能研究。主持國家自然科學(xué)基金、中國博士后基金特別資助項(xiàng)目、面上項(xiàng)目，陜西省自然科學(xué)基金，陜西省技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)專項(xiàng)等項(xiàng)目，作為主要參加人參與973課題、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目，發(fā)表論文30多篇，授權(quán)專利10余項(xiàng)。

東莞導(dǎo)熱粉體論壇

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