六方氮化硼(hBN)属于层状结构,与石墨结构相似,故有“白石墨”之称,具有高导热系数、优异的绝缘性能、高强度、低吸湿率、高电击穿强度、良好的抗氧化性能,以及非常低的介电常数和介电损耗,是目前制备高绝缘导热聚合物的理想填料。hBN不但能满足系统的导热散热、电气隔离要求,还能减少信号传输过程中的能量损失,在一些需要高效、可靠传输高频信号和高速数据的应用领域,信号完整性至关重要,hBN具有难以取代的独特的价值。
hBN具有类似石墨的层状晶体结构,其最简单形态便是片状晶体,片状的hBN粒子表现出显著的导热各向异性特性,其平面方向的热导率远远大于垂直于层的方向;具有高效的面间热传导的各向同性球形hBN团聚体也是一种常见的应用形态,这类粉体堆积性能及流动性能出色;高密度团聚体通常具有更不规则和随机的形状,但团聚体内的接触点数量更多,因此面间导热能力更强。当然在实际应用中,除了考虑填料形态外,填料的尺寸及分布,团聚体密度,团聚产品的纯度和成分都是重要的考虑因素。另外,为了使氮化硼在实际中具有更好的应用性能,通常需要对其进行表面改性。
常规hBN粉体(片状晶体)及球形hBN团聚体
在具体应用过程中,选择什么样的氮化硼粉体,取决于具体的应用需求和条件。例如在当hBN应用于TIM导热填料时,需要重视材料的轴向导热能力,因此采用球形hBN团聚体是一种很好的方案,为了实现高导热效率,可能还会加适量的片状的hBN粒子以形成更多导热通路;片状晶体具有类似于石墨的薄片状结构,在聚合物加工中趋向于与流向一致,使其非常适合于热扩散应用,例如使用高剪切加工方式进行热塑性塑料三维注塑成型;当应用于电绝缘性能要求高的场景时,应关注hBN的纯度和结构完整性。
如上仅为部分应用场景的简单阐述,如果您想更有效的应用氮化硼这款材料,可以关注2025年全国导热粉体材料创新发展论坛(2月23-24日,广东东莞),届时粉体圈将邀请圣戈班陶瓷材料(郑州)有限公司的刘冉冉博士为大家分享主题为:从粉体到应用:圣戈班氮化硼的全面解决方案的报告,为大家提供更多专业见解。
圣戈班,始于1665年
圣戈班(世界500强,总部位于法国)氮化硼业务隶属于高功能解决方案旗下的陶瓷材料事业部。圣戈班氮化硼业务有60多年的生产历史,可提供完整的hBN粉体产品组合,能够在广泛的市场和应用中最大限度地发挥氮化硼的优势,包含片状六方氮化硼的不同合成工艺,不同球形氮化硼的生产控制,热压氮化硼固体,氮化硼粉末改性等产品。产品的下游应用市场包括电子电路导热填料,半导体,航空,汽车,金属冶炼和加工等。
报告人信息
刘冉冉博士,业务经理
圣戈班陶瓷材料(郑州)有限公司
刘冉冉,本科毕业于南京航空航天大学,博士毕业于美国路易斯安那州立大学。2012年加入圣戈班研发,历任圣戈班陶瓷材料特殊颗粒与粉末高级研发工程师,业务发展经理,业务经理等。对氮化硼,氧化铝,氧化锆等先进陶瓷原料有较深的研发,生产和应用经验。
编辑:东莞导热粉体论坛会务组
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