六方氮化硼(CY-HBN),是一種白色的粉末狀材料,其晶體結(jié)構(gòu)與石墨非常相似,且兩者的物理化學(xué)性質(zhì)也較為相像,因此六方氮化硼(CY-HBN)也被成為“白色石墨”,在導(dǎo)熱、潤(rùn)滑、儲(chǔ)氫、電池隔膜材料、高溫抗氧化涂層、催化等領(lǐng)域都有著重要的引用。
六方氮化硼(CY-HBN)是一種新型的復(fù)合材料,不僅具有低密度、高熔點(diǎn)、低硬度、抗熱振性和機(jī)械加工性能好等優(yōu)點(diǎn),還具有耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高、介電常數(shù)低、可靠的電絕緣性等優(yōu)異性能。
立方氮化硼在空氣中非常穩(wěn)定,具有很寬的帶隙(5.1eV)和高的硬度(莫氏硬度2),能耐2270℃高溫,在3270℃左右時(shí)才會(huì)升華。同時(shí),六方氮化硼(CY-HBN)具有良好的絕緣性、導(dǎo)熱性和化學(xué)穩(wěn)定性、熱膨脹/收縮率低等優(yōu)點(diǎn),與弱酸和強(qiáng)堿在室溫下均不反應(yīng)。
六方氮化硼(CY-HBN)的性能
因?yàn)榱降?/n>(CY-HBN)的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),所以其具備很多優(yōu)異的性能,如高的導(dǎo)熱性能、高的耐熱性能、潤(rùn)滑性好、摩擦系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)低、介電性質(zhì)優(yōu)異等物理性能,同時(shí)也具備著抗氧化性強(qiáng)、抗腐蝕性強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等化學(xué)性能。
1)高耐熱性。六方氮化硼(CY-HBN)在0.1Mpa氮?dú)庵屑訜嶂?/n>3000℃以上才會(huì)升華,在1800℃時(shí)的強(qiáng)度為室溫的2倍,因此具有著優(yōu)異的抗熱震性能,在1500℃空冷至室溫?cái)?shù)十次也不會(huì)出現(xiàn)破裂情況。
(2)高導(dǎo)熱系數(shù)。六方氮化硼(CY-HBN)制品的導(dǎo)熱率約為33W/m·k,有著與不銹鋼相似的導(dǎo)熱系數(shù),導(dǎo)熱率較大。
(3)低膨脹系數(shù)。六方氮化硼(CY-HBN)的線膨脹系數(shù)為(2.0~6.5)*10-6/℃,僅次于石英玻璃,加上其具有高的導(dǎo)熱率,因此抗熱震性能極好。
(4)優(yōu)良的電絕緣性。六方氮化硼(CY-HBN)的高溫絕緣性好,高純度六方氮化硼(CY-HBN)最大體積電阻率可達(dá)1016~1018Ω?cm,即使在1000℃高溫下,仍有104~106Ω?cm。
(5)良好的耐腐蝕性。六方氮化硼(CY-HBN)化學(xué)穩(wěn)定性好,且不被大多數(shù)的熔融金屬、玻璃和鹽潤(rùn)濕,因此具有很高的抗酸、堿、熔融金屬及玻璃的侵蝕能力,有良好的化學(xué)惰性。
(6)較低的摩擦系數(shù)。六方氮化硼(CY-HBN)具有極好的潤(rùn)滑性能,摩擦系數(shù)為0.16,高溫下不增大,比二硫化鉬、石墨耐溫高,氧化氣氛可用到900℃,真空下可用到2000℃。
(7)可機(jī)械加工性。六方氮化硼(CY-HBN)極易使用常規(guī)金屬切削技術(shù)對(duì)制品精加工,車削精度可達(dá)0.05mm,因此由六方氮化硼(CY-HBN)坯料可以加工得到復(fù)雜形狀的制品。
六方氮化硼(CY-HBN)用途:
六方氮化硼(CY-HBN)可廣泛地應(yīng)用于石油、化工、機(jī)械、電子、電力、紡織、核工業(yè)、航天及其他工業(yè)部門。可用于塑料樹(shù)脂等聚合物的添加劑,高壓高頻點(diǎn)及等離子弧的絕緣體,半導(dǎo)體的固項(xiàng)摻雜材料、原子反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料、防止中子輻射的包裝材料;用作固體潤(rùn)滑劑及耐磨材料。苯的吸附劑。氮化硼(CY-HBN)和鈦熱壓成型,即二硼化鈦、氮化鈦和氧化硼的混合物,有機(jī)物脫氫、合成橡膠及鉑重整經(jīng)程的催化劑。可在高溫下用作特殊電解、電阻材料,晶體管的熱封干熱劑。鋁蒸發(fā)容器材料。氮化硼粉末還可以作為玻璃微珠的防粘劑、玻璃和金屬成型的脫膜劑。
六方氮化硼(CY-HBN)具有導(dǎo)熱性強(qiáng),熱膨脹系數(shù)低,平均粒徑小,耐腐蝕,耐高溫,絕緣性能優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。特別是,即使在高頻下也可以保持絕緣性。
添加不同的填料可使橡膠、塑料等聚合物材料具有高強(qiáng)度、高性能。它是塑料加工中的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。近年來(lái),電腦、數(shù)位家電、led燈、電動(dòng)車等電子元器件性能高、集成度高,提高了小型電子元器件的密度,增加了電子設(shè)備的熱輸出,長(zhǎng)期使用電子設(shè)備。失敗。解決這一問(wèn)題的主要技術(shù)措施是利用導(dǎo)熱性和放熱塑料片降低電子設(shè)備和部件的溫度,并長(zhǎng)期保證電子設(shè)備的安全和穩(wěn)定。
由于六方氮化硼(CY-HBN)具有良好的導(dǎo)熱性,在電子器件制造中加入六方氮化硼(CY-HBN)可以產(chǎn)生導(dǎo)熱性較好的板。
四、六方氮化硼(CY-HBN)在導(dǎo)熱領(lǐng)域的應(yīng)用
電子封裝
隨著電子設(shè)備性能的提高,散熱問(wèn)題日益突出。六方氮化硼(CY-HBN)作為低密度導(dǎo)熱材料,在電子封裝領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。
灌封膠
六方氮化硼(CY-HBN)導(dǎo)熱粉體材料具有良好的流動(dòng)性和導(dǎo)熱性能,適用于制備低粘度導(dǎo)熱灌封膠,滿足電子設(shè)備散熱需求。
導(dǎo)熱界面材料
六方氮化硼(CY-HBN)導(dǎo)熱界面材料在半導(dǎo)體、LED等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,可有效降低熱阻,提高器件性能。
五、結(jié)論
六方氮化硼(CY-HBN)作為一種低密度導(dǎo)熱粉體材料,具有諸多優(yōu)勢(shì),被譽(yù)為“完美材料”。其低密度特性在導(dǎo)熱界材料中具有顯著優(yōu)勢(shì),為電子設(shè)備散熱提供了新的解決方案。隨著導(dǎo)熱材料技術(shù)的不斷發(fā)展,六方氮化硼(CY-HBN)在導(dǎo)熱領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。我國(guó)應(yīng)加大對(duì)六方氮化硼(CY-HBN)導(dǎo)熱材料的研究力度,推動(dòng)其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,為我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。