熔盐法合成高导热磷化硼及其热管理性能研究

作者：胡佳军; 王凯; 侯鑫广; 杨婷; 夏鸿雁^*

来源：无机材料学报, 2022, 37(09): 933-940.

• 熔盐法
• 磷化硼
• 环氧复合材料
• 热导率

随着电力电子器件封装密度提高,开发导热性能优异的热界面材料受到了广泛关注。绝大多数传统导热填料的热导率较低,因此合成新型高导热填料是提高热界面材料导热性能的重要途径。本研究通过简单的熔盐法合成了高导热的磷化硼(BP)颗粒,与氮化硼(h-BN)混合并通过搅拌和浇注的方法填充到环氧树脂(EP)基体中制备得到树脂基复合材料(BP-BN/EP)。实验结果表明：采用三盐法(NaCl:KCl:LiCl)合成的BP产率最高达到74%,相对于单盐法(41%)和双盐法(39%)分别提高了33%和35%。对于BP-BN/EP复合材料,复合材料的微结构显示BP和BN颗粒均匀分布在环氧树脂基体。当混合填料体积分数为30%时,该复合材料的热导率达到1.81W·m-1·K-1,是纯树脂热导率(0.21W·m-1·K-1)的8.6倍,这与BP颗粒作为桥梁连接相邻BN颗粒形成导热网络有关。除此以外,相较于不含BP的复合材料(SBN-BN/EP), BP-BN/EP复合材料展现出更加优异的热导率、热稳定性和较好的热力学性能。因此,熔盐法合成的BP在热管理领域具有较大的应用前景。

• 单位
  西安交通大学