دراسة أداء التوصيل الحراري لمركبات نيتريد البورون/راتنج الإيبوكسي السائل بناءً على التأثير التآزري للتقشير والامتصاص

Xiao-yan Pang ,  

Ze-ping Zhang ,  

Min-zhi Rong ,  

摘要

مع تطور الأجهزة الإلكترونية نحو التصغير وزيادة التردد، أصبح تطوير مواد مركبة أساسها البوليمر تجمع بين التوصيل الحراري العالي والأداء الميكانيكي الممتاز محور أبحاث إدارة الحرارة. يُعتبر نيتريد البورون السداسي (h-BN) بسبب هيكله الطبقي والتوصيل الحراري العالي للغاية في المستوي الداخلي حشوة مثالية، لكن تجمعه السهل وضعف التوافق السطحي يقيّدان استخدامه بشكل كبير. تقترح هذه الدراسة استراتيجية تآزرية بين التقشير والامتصاص من خلال تحضير مركبات h-BN/راتنج الإيبوكسي السائل باستخدام عملية الطحن بالموقع لزيادة نسبة الطول إلى القطر، والمساحة السطحية النوعية، والتوافق السطحي لـ h-BN. أظهرت النتائج التجريبية أن الطحن بالموقع يزيد بشكل كبير من نسبة الطول إلى القطر والمساحة السطحية، مما يعزز تشتت h-BN في المصفوفة والامتصاص المنتظم لجزيئات السائل البلوري على سطحه. عند محتوى h-BN بنسبة 20wt%، بلغت الموصلية الحرارية داخل المستوي وخارجه 7.30 و1.64 واط·م-1·ك-1 على التوالي، بزيادة قدرها 22.7٪ و82.2٪ مقارنة بالعينات المختلطة البسيطة. كشفت محاكاة الديناميكيات الجزيئية والتحليل بالأحجام المحدودة بشكل أكبر عن آلية تحسين طبقات h-BN المقشرة: عند المحتوى المنخفض، يزيد التقشير نسبة السطح إلى الحجم وطول القطر لتعزيز الامتصاص السطحي وتشكيل مسارات التوصيل الحراري؛ عند المحتوى العالي، يضعف تداخل h-BN التأثير التعزيزي لطحن الموقع على التوصيل الحراري. علاوة على ذلك، منح التفاعل السطحي المعزز المركبات المطحنة بالموقع قوة انحناء ومعامل انحناء أعلى. توفر هذه الدراسة أساسًا نظريًا لتطوير مركبات h-BN/راتنج الإيبوكسي السائل عالية التوصيل الحراري والقوة الميكانيكية.

关键词

مواد مركبة موصلة للحرارة; راتنج الإيبوكسي السائل; نيتريد البورون; الطحن بالموقع; التأثير التآزري للتقشير والامتصاص

阅读全文