열전도율 분야에서는 3대 세라믹 필러를 사용합니다!

현재 열전도성 고분자 복합재에 대한 대부분의 연구는 열전도성이 높은 필러에 대한 연구에 중점을 두고 있습니다. 복합재료의 열전도도 향상은 주로 열전도성 필러의 역할에 달려 있기 때문이다. 필러의 선택은 복합재료의 열전도도에 매우 중요하므로 많은 연구자들이 새로운 고열전도성 필러 개발에 전념하고 있습니다.

금속 입자 및 탄소 소재(예: 그래핀, 단일벽/다중벽 탄소나노튜브 등)는 고유 열전도도가 높아 폴리머의 열전도도를 향상시키는 데 유리하지만, 이러한 필러는 열전도도를 변화시키면서 열전도도를 변화시키는 경우가 많습니다. 열 전도성. 또한 고분자의 전기절연 특성을 변화시켜 전기전도도와 유전율이 매우 높아지게 되는데, 이는 열전도도가 높고 절연성이 우수한 고분자 기반 복합재료에는 적용할 수 없는 현상이다. 따라서 절연 분야에서는 고유 열전도율이 매우 높고 절연 특성이 우수한 세라믹 필러에 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 현재까지 세라믹 필러로는 알루미나, 질화알루미늄, 질화붕소, 산화마그네슘, 탄화규소 등이 있으며, 그 중 알루미나, 질화알루미늄, 질화붕소가 현재 주요 세라믹 필러이다.

알루미나

알루미나는 비용이 저렴하고 저항이 높기 때문에 필러로 선택되는 경우가 많습니다. 본질적인 열전도도는 다른 입자보다 낮지만 여전히 널리 연구되고 적용되고 있습니다. 그 중 구형 알루미나는 매우 높은 비용 성능으로 인해 가장 일반적으로 사용되는 세라믹 필러가 되었습니다. 일반적으로 더 높은 열전도율을 달성하기 위해서는 알루미나의 첨가량이 많아져 개선 효과가 제한된다는 점에 유의해야 합니다.

질화알루미늄(AlN)

질화알루미늄 입자는 다른 열전도성 절연 충진재와 비교하여 높은 열전도도(이론적 열전도도는 320W·m-1K-1), 높은 저항률(1014Ωm보다 큰 저항률), 낮은 유전율 및 유전 손실, 낮은 열팽창 계수(4.4×10-6K-1, 실리콘과 유사) 및 무독성과 같은 일련의 우수한 특성을 가지며 열 전도성 복합 재료에 이상적인 필러가 되었습니다.

육각질화붕소

육방정계 질화붕소는 현재 가장 널리 사용되는 세라믹 필러로, 이는 육방정계 질화붕소가 높은 열전도율(이론적 열전도율 600W/m·K)을 가질 뿐만 아니라 전기 절연 특성도 우수하기 때문입니다. 육방정계 질화붕소(h-BN)는 흑연과 유사한 다층 육각형 구조를 가지고 있습니다. 그래핀과 구조적으로 다른 점은 주로 질소 원자와 붕소 원자가 교대로 배열되어 있다는 점이다. 이러한 육각형 질화붕소 구조는 질소를 생성합니다. 원자와 붕소 원자 사이의 강한 SP2 공유 결합은 질화붕소에 우수한 열전도도를 부여합니다. 질화붕소는 높은 열 전도성 외에도 우수한 열 안정성, 강한 기계적 특성, 내산화성 및 내식성을 갖추고 있습니다.