CN109280332A - 一种氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法,属于导热绝缘复合材料的制备领域。首先对氮化硼粉末进行退火预处理,后用硅烷偶联剂进行表面修饰改性,再将改性后的六方氮化硼微粉及改性后的立方氮化硼微粉按照一定比例对环氧树脂基体进行填充。本发明工艺简单,通过采用不同形貌和尺寸、不同相结构的氮化硼进行添加,构筑有效的导热通路,最终改善环氧树脂的导热性能。改性后六方氮化硼与树脂间界面结合紧密,片状六方氮化硼与块状立方氮化硼在环氧树脂内相互搭接,形成良好的导热网络,有效地降低了界面热阻,利于热量的快速传递,提高了环氧树脂的导热性能,并且制备的复合材料具有良好的绝缘性,提升了复合材料的力学性质。
Description
技术领域
本发明属于导热绝缘复合材料制备的技术领域,具体涉及对氮化硼的表面改 性,以及氮化硼/环氧树脂复合材料的制备方法。
背景技术
电子元器件是电子工业的基础。在微电子封装领域快速发展的组装技术和集 成技术,电子器件和逻辑电路的日益微型化、高频化等都需要良好耐热、低膨胀 的高导热绝缘材料。因此,封装技术和材料对于保证电子元器件正常工作是至关 重要的。
目前常用的电子封装材料主要以塑料封装为主,其中环氧树脂材料因其具有 成本低廉、成型工艺简单、绝缘性能高、粘结性好、阻燃性好、耐腐蚀性强等优 点,在封装材料中一枝独秀。世界范围内的电子元器件的整体计身,有95%的 封装都是由环氧树脂来完成的。但是环氧树脂的热导率较低、散热性能差,无法 将电子器件的热量很好地扩散出去,造成很大的安全隐患,远远不能适应当前微 电子技术的快速发展。因此,研发导热绝缘且综合性能优异的电子封装材料,具 有十分重要的意义。
目前提高环氧树脂热学性能的主要途径是加入高导热填料。在众多高导热填 料中,氮化硼材料无论是立方相(c-BN)还是六方相(h-BN)因其具有优异的 热传导性、化学稳定性、抗氧化性、电绝缘性和低热膨胀系数,都是导热填料的 备选材料。其中的六方氮化硼与石墨相似的层状结构和晶格常数,有“白色石墨” 之称,是陶瓷材料中导热最大的材料之一,沿面内的导热率高达300W/(m·k), 更是制备导热绝缘复合材料的理想填料。目前已有研究通过向环氧树脂基体中直 接添加立方氮化硼粉末,来制备具有高导热性质的环氧树脂复合材料,但是直接 添加六方氮化硼就需要很高的填充量才能明显提高环氧树脂导热率。六方氮化硼 在环氧树脂中分散性较差,容易团聚,而且与基体连接不紧密,很容易出现孔隙 从而增加复合材料界面热阻。因此有研究对无机填料进行了修饰改性,增加填料 表面的官能团,使得无机填料在环氧树脂之间连接更加紧密,但是已有修饰改性 的方法一般都需要苛刻的反应条件,比如利用反应釜高温加热的方法或者利用强 酸强碱进行处理等方法对六方氮化硼表面进行修饰,反应釜加温过高会产生巨大 压力容易发生危险,使用强酸强碱以及有腐蚀性的化学试剂,废液的后续处理不 利于环保。现有研究对六方氮化硼进行改性的方法,通常需要多种化学试剂,而 且反应条件较为苛刻,操作步骤较为繁琐。所以便捷的修饰改性的方法就显得十 分必要。为提高环氧树脂材料的导热率,填料在基体内部是否形成导热通道也十 分重要,导热链或导热网在环氧树脂中形成,可以使复合材料的导热性能得到显 著提高。
无论是六方还是立方氮化硼表面的化学基团都极少,表面性质稳定,将其加 入导热基体当中去,不能很好地分散,更不能很好地构成导热通路,热导率提高 较低。因此,如何对氮化硼表面进行化学改性以提高其分散性和在环氧树脂基体 内构筑有效的导热通路是提高复合材料导热率的首要难题。本发明提供了一种氮 化硼表面的改性方法,通过采用不同形貌和尺寸、不同相结构的氮化硼进行添加, 构筑有效的导热通路,最终改善环氧树脂的导热性能。
发明内容
本发明针对目前技术背景中存在的不足,提供了一种简单有效的氮化硼/环 氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法,将六方氮化硼及立方氮化硼进行表面改 性,然后按照一定比例将其填充到环氧树脂中,改性后的六方氮化硼及立方氮化 硼与环氧树脂结合良好,在环氧树脂中形成良好的导热通路,不仅有效的提高了 环氧树脂复合材料的导热性能,而且绝缘性良好。
本发明的具体技术方案是:
一种氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法,以环氧树脂为基体, 以氮化硼粉末为填料,所述的氮化硼粉末,是六方氮化硼微粉、立方氮化硼微粉、 六方氮化硼纳米片中的1~2种;按填料的退火处理、填料的改性处理、填料与 基体混合、脱泡固化处理的步骤进行制备;
所述的填料的退火处理,是分别将氮化硼粉末在750~1000℃下退火1~2h, 再研磨待用;
所述的填料的改性处理,是将硅烷偶联剂加入到乙醇水溶液中,磁力搅拌至 水解,得到混合溶液,其中硅烷偶联剂与无水乙醇与去离子水的质量比为 1:144:16;将经退火处理后的氮化硼粉末分别加入混合溶液,60℃下搅拌1~2h, 然后用无水乙醇抽滤清洗,去除多余的硅烷偶联剂,经真空干燥,分别得到硅烷 偶联剂改性的氮化硼粉末,其中硅烷偶联剂的用量与每种氮化硼粉末的质量比均 为1:20;
所述的填料与基体混合,是以无水乙醇作为非活性稀释剂,将环氧树脂加入 到无水乙醇中混合均匀,得到稀释后的环氧树脂,再将硅烷偶联剂改性的氮化硼 粉末加入稀释后的环氧树脂中,超声处理,得到氮化硼与环氧树脂混合物;其中, 环氧树脂与无水乙醇的用量质量体积比(g/mL)为5:3,氮化硼粉末总质量与环 氧树脂的用量质量比为0.75~3.25:5;
所述的脱泡固化处理,是在氮化硼与环氧树脂混合物中加入固化剂,混合均 匀后进行真空脱泡,再倒入模具中,室温预固化1~3h,然后升温至80℃固化1~4h, 自然冷却至室温脱模,得到氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料;其中固化剂为 650聚酰胺固化剂,用量与环氧树脂等量。
根据本发明具体实施方式,所述的氮化硼粉末,优选的六方氮化硼微粉粒径 尺寸约为1~45微米,立方氮化硼微粉粒径尺寸约为37~44微米,六方氮化硼纳 米片的厚度为50纳米以下。在使用两种氮化硼粉末时,六方氮化硼微粉或六方 氮化硼纳米片与立方氮化硼微粉的用量质量比为0.75~1:2.25。
根据本发明具体实施方式,所述环氧树脂优选E-44双酚A型环氧树脂,环 氧当值为0.41~0.48mol/100g,室温粘度为12000mPaS。
根据本发明具体实施方式,优选的,在上述填料的退火处理中,所述退火的 温度,对于六方氮化硼微粉、六方氮化硼纳米片退火温度为1000℃,退火时间 为1~2h;对于立方氮化硼微粉退火温度为750℃,退火时间为1~2h;升温速率 均为10℃/min。
根据本发明具体实施方式,优选的,在上述填料的改性处理中,所述的磁力 搅拌,搅拌时间为10~30min。
根据本发明具体实施方式,优选的,在上述填料的改性处理中,所述的真空 干燥的温度为100~110℃,干燥时间为10~12h。
根据本发明具体实施方式,优选的,在上述填料与基体混合中,所述的超声 处理,超声功率为60W,频率为40~60kHz,处理时间为10~30min。
根据本发明具体实施方式,优选的,在上述脱泡固化处理中,所述的650 聚酰胺固化剂,胺值为200±20mgKOH/g,真空脱泡时间为10~30min。
本发明的有益效果是:
本发明通过退火处理六方氮化硼粉末及立方氮化硼颗粒样品后,成功在其表 面修饰了羟基,然后采用硅烷偶联剂KH-550进行了偶联处理,对氮化硼表面进 行化学改性修饰,使其有效的与环氧树脂基体相结合,抑制了填料加入后基体内 孔隙的产生,有利于热量传递。此方法简便高效利于操作,大批量工业化生产需 要,绿色环保,而且不改变氮化硼晶体结构。
本发明通过将层状六方氮化硼粉末和颗粒状立方氮化硼粉末按照不同比例 填充到环氧树脂内,层状的六方氮化硼的片层间粘附了大量的立方氮化硼颗粒, 形成了网络相互穿插,形成补充交联,不仅促使环氧树脂基体中形成有效导热网 格状平面结构,并且还降低了片层间的界面电阻,在环氧树脂内部形成了有效的 导热通路。此外,与填充金属颗粒不同的是,填充的立方氮化硼颗粒能够使得基 体保持很好的电绝缘性,也很好地提升该基体的力学性质。
附图说明:
图1是原始六方氮化硼微粉的扫描电子显微镜(SEM)图;
图2是实施例1退火处理后六方氮化硼微粉的扫描电子显微镜(SEM)图;
图3是实施例1偶联处理后的六方氮化硼微粉的扫描电子显微镜图(SEM) 图;
图4是对比例2原始六方氮化硼微粉、实施例1退火处理的和偶联处理的 六方氮化硼微粉的X射线衍射光谱(XRD)图;
图5是原始、退火处理、偶联处理的六方氮化硼微粉的红外光谱(FTIR) 图;
图6是实施例1中添加偶联处理过六方氮化硼微粉制备的复合材料样品的 断面扫描电子显微镜(SEM)图;
图7是对比例2中添加原始六方氮化硼微粉制备的样品的断面扫描电子显 微镜(SEM)图;
图8是实施例1~5及对比例2中所制备样品的导热率提高率比较图。
具体实施方式
以下实施例中复合材料导热率采用瞬态法测得。瞬态法测试的导热率由公式 α=χ*CP*ρ,其中α为导热率,χ为热扩散系数,CP为热容,ρ为密度。热扩散系 数利用Linseis LFA1000高温激光闪光热导仪直接测量,采用的是激光闪光法, 制备的样品直径为10mm,厚度为3mm,测试温度为40℃;热容CP由差示扫描 热量法(DSC)测定,所使用仪器为TA Q-2000,所需样品质量为10mg;密度ρ 利用阿基米度原理测得,所用仪器为舜宇恒平仪器AE124J。
实施例1:添加六方氮化硼微粉的实例
(1)称量粒径尺寸约为44微米的六方氮化硼微粉(h-BN)0.75g,放置在 方舟中,在空气中以10℃/min的升温速度,加热到1000℃,并保温2h,加热完 成后自然冷却至室温,将样品取出后进行仔细研磨。
(2)取六方氮化硼微粉质量5%的硅烷偶联剂(KH-550),滴入无水乙醇水 溶液中,硅烷偶联剂与无水乙醇与去离子水的质量比为1:144:16,磁力搅拌溶 液30min,待硅烷偶联剂充分水解后,加入退火处理的六方氮化硼微粉,水浴加 热至60℃搅拌2h,搅拌后自然冷却,真空抽滤用无水乙醇清洗3遍,真空干燥 箱110℃干燥12h,得到修饰改性后的六方氮化硼微粉。
(3)称量5g环氧树脂,加入3ml无水乙醇,搅拌均匀,然后称取修饰改 性后的六方氮化硼微粉0.75g,加入环氧树脂中,搅拌均匀,超声处理30min, 加入5g固化剂650,搅拌均匀。真空干燥箱进行脱泡处理30min,然后倒入模 具,室温预固化3h,然后80℃固化4h,然后自然冷却至室温,脱模。其中六方 氮化硼微粉添加量为环氧树脂和固化剂的总质量的7.5%,制备得到氮化硼/环氧 树脂复合材料样品,其断面SEM图如图6所示,其导热率相较对比例1无添加 环氧树脂时提高了53.9%。
实施例2:添加六方氮化硼纳米片的实例
(1)称量厚度约为50纳米的六方氮化硼纳米片0.75g,放置在方舟中,在 空气中以10℃/min的升温速度,加热到1000℃,并保温2h,加热完成后自然冷 却至室温,将样品取出后进行仔细研磨。
(2)取六方氮化硼纳米片质量5%的硅烷偶联剂KH-550,滴入无水乙醇水 溶液中,硅烷偶联剂与无水乙醇与去离子水的质量比为1:144:16,磁力搅拌溶 液30min,待硅烷偶联剂充分水解后,加入退火处理的六方氮化硼纳米片,水浴 加热至60℃搅拌2h,搅拌后自然冷却,真空抽滤用无水乙醇清洗3遍,真空干 燥箱110℃干燥12h,得到修饰改性后的六方氮化硼纳米片。
(3)称量5g环氧树脂,加入3ml无水乙醇,搅拌均匀,然后称取修饰改 性后的六方氮化硼纳米片0.75g,加入环氧树脂中,搅拌均匀,超声处理30min, 加入5g固化剂650,搅拌均匀。真空干燥箱进行脱泡处理30min,然后倒入模 具,室温预固化3h,然后80℃固化4h,然后自然冷却至室温,脱模。其中六方 氮化硼纳米片添加量为环氧树脂和固化剂的总质量的7.5%,制备得到氮化硼/环 氧树脂复合材料样品其导热率相较对比例1无添加环氧树脂时提高了81.2%。
实施例3:添加六方氮化硼微粉和立方氮化硼微粉的实例
(1)称量粒径尺寸约为9微米的六方氮化硼微粉(h-BN)0.75g,放置在方 舟中,在空气中以10℃/min的升温速度,加热到1000℃,并保温2h,加热完成 后自然冷却至室温,将样品取出后进行仔细研磨。称量粒径尺寸约为44微米的 立方氮化硼微粉(c-BN)2.25g,放置在方舟中,在空气中以10℃/min的升温速 度,加热到750℃,并保温1h,加热完成后自然冷却至室温,将样品取出后进行 仔细研磨。
(2)取六方氮化硼微粉质量5%的硅烷偶联剂KH-550,滴入无水乙醇水溶 液中,硅烷偶联剂与无水乙醇与去离子水的质量比为1:144:16,磁力搅拌溶液 30min,待硅烷偶联剂充分水解后,加入退火处理的六方氮化硼微粉,水浴加热 至60℃搅拌2h,搅拌后自然冷却,真空抽滤用无水乙醇清洗3遍。得到修饰改 性后的六方氮化硼微粉。同样的方式和用量比例处理立方氮化硼微粉,得到修饰 改性的立方氮化硼微粉。
(3)称量5g环氧树脂,加入3ml无水乙醇,搅拌均匀,然后称取修饰改 性后的六方氮化硼微粉0.75g,称取修饰改性后的立方氮化硼微粉2.25g,加入 环氧树脂中,搅拌均匀,超声处理30min,加入5g固化剂650,搅拌均匀。真 空干燥箱进行脱泡处理30min,然后倒入模具,室温预固化3h,然后80℃固化 4h,然后自然冷却至室温,脱模。其中修饰改性后的六方氮化硼微粉添加量为环 氧树脂和固化剂的总质量的7.5%,修饰改性后立方氮化硼微粉添加量为环氧树 脂和固化剂的总质量的22.5%,制备得到氮化硼/环氧树脂复合材料样品,其导 热率相较对比例1无添加环氧树脂时提高了127.9%。
实施例4:添加六方氮化硼纳米片和立方氮化硼微粉的实例
(1)称量厚度约为50纳米的六方氮化硼纳米片1g,放置在方舟中,在空 气中以10℃/min的升温速度,加热到1000℃,并保温2h,加热完成后自然冷却 至室温,将样品取出后进行仔细研磨。称量粒径尺寸约为44微米的立方氮化硼 微粉2.25g,放置在方舟中,在空气中以10℃/min的升温速度,加热到750℃, 并保温1h,加热完成后自然冷却至室温,将样品取出后进行仔细研磨。
(2)取六方氮化硼纳米片质量5%的硅烷偶联剂KH-550,滴入无水乙醇水 溶液中,硅烷偶联剂与无水乙醇与去离子水的质量比为1:144:16,磁力搅拌溶 液30min,待硅烷偶联剂充分水解后,加入退火处理的六方氮化硼纳米片,水浴 加热至60℃搅拌2h,搅拌后自然冷却,真空抽滤用无水乙醇清洗3遍。得到修 饰改性后的六方氮化硼纳米片。同样的方式和用量比例处理立方氮化硼微粉,得 到修饰改性的立方氮化硼微粉。
(3)称量5g环氧树脂,加入3ml无水乙醇,搅拌均匀,然后称取修饰改 性后的六方氮化硼纳米片1g,称取修饰改性后的立方氮化硼微粉2.25g,加入环 氧树脂中,搅拌均匀,超声处理30min,加入5g固化剂650,搅拌均匀。真空 干燥箱进行脱泡处理30min,然后倒入模具,室温预固化3h,然后80℃固化4h, 然后自然冷却至室温,脱模。其中修饰改性后的六方氮化硼纳米片添加量为环氧 树脂和固化剂的总质量的10%,修饰改性后的立方氮化硼微粉添加量为环氧树 脂和固化剂的总质量的22.5%,制备得到氮化硼/环氧树脂复合材料样品,其导 热率相较对比例1无添加环氧树脂时提高了162.9%。
实施例5:添加不同量六方氮化硼微粉和立方氮化硼微粉的实例
(1)称量粒径尺寸约为44微米的六方氮化硼微粉1g,放置在方舟中,在 空气中以10℃/min的升温速度,加热到1000℃,并保温2h,加热完成后自然冷 却至室温,将样品取出后进行仔细研磨。称量粒径尺寸约为44微米的立方氮化 硼微粉2.25g,放置在方舟中,在空气中以10℃/min的升温速度,加热到750℃, 并保温1h,加热完成后自然冷却至室温,将样品取出后进行仔细研磨。
(2)取六方氮化硼微粉质量5%的硅烷偶联剂KH-550,滴入无水乙醇水溶 液中,硅烷偶联剂与无水乙醇与去离子水的质量比为1:144:16,磁力搅拌溶液 30min,待硅烷偶联剂充分水解后,加入退火处理的六方氮化硼微粉,水浴加热 至60℃搅拌2h,搅拌后自然冷却,真空抽滤用无水乙醇清洗3遍。得到修饰改 性后的六方氮化硼微粉。同样的方式和用量比例处理立方氮化硼微粉,得到修饰 改性的立方氮化硼微粉。
(3)称量5g环氧树脂,加入3ml无水乙醇,搅拌均匀,然后称取修饰改 性后的六方氮化硼微粉1g,称取修饰改性后的立方氮化硼微粉2.25g,加入环氧 树脂中,搅拌均匀,超声处理30min,加入5g固化剂650,搅拌均匀。真空干 燥箱进行脱泡处理30min,然后倒入模具,室温预固化3h,然后80℃固化4h, 然后自然冷却至室温,脱模。其中修饰改性后的六方氮化硼微粉添加量为环氧树 脂和固化剂的总质量的10%,修饰改性后的立方氮化硼微粉添加量为环氧树脂 和固化剂的总质量的22.5%,制备得到氮化硼/环氧树脂复合材料样品,其导热 率相较对比例1无添加环氧树脂时提高了165.8%。
对比例1:未添加氮化硼粉末的实例
称量5g环氧树脂,加入3ml无水乙醇,搅拌均匀,超声处理30min,加入 5g固化剂650,搅拌均匀。真空干燥箱进行脱泡处理30min,然后倒入模具,室 温预固化3h,然后80℃固化4h,然后自然冷却至室温,脱模。制备无添加氮化 硼/环氧树脂复合材料样品,其导热率为0.194W/(m·k)。
对比例2:添加未进行退火和偶联处理的氮化硼粉末的实例
称量5g环氧树脂,加入3ml无水乙醇,搅拌均匀,然后称取原始粒径尺寸 约为44微米的六方氮化硼微粉0.75g,加入环氧树脂中,搅拌均匀,超声处理 30min,加入5g固化剂650,搅拌均匀。真空干燥箱进行脱泡处理30min,然后 倒入模具,室温预固化3h,然后80℃固化4h,然后自然冷却至室温,脱模。其 中原始六方氮化硼添加量为环氧树脂和固化剂的总质量的7.5%,制备的氮化硼/ 环氧树脂复合材料样品,断面SEM图如图7所示,其导热率相较对比例1无添 加环氧树脂时提高了32.8%。
实施例1和对比例2对照可以总结出,当填料添加量都为环氧树脂和固化剂 的总质量的7.5%时,添加修饰改性后的六方氮化硼微粉比添加原始六方氮化硼 微粉能更好的提高环氧树脂的导热率。与原始氮化硼相比,退火处理后,六方氮 化硼片状结构变薄,增大了氮化硼微粉与环氧基体的接触面积,SEM见图1、2 所示;XRD如图4所示,并没有出现新的峰位,其晶体结构也没有发生变化; FTIR透射图谱如图5所示,并且成功修饰上羟基,红外光谱中3220cm-1为-OH 振动峰,偶联后氮化硼出现1050cm-1、1080cm-1峰位为Si-O-Si、Si-O-C峰位, 说明偶联处理成功;添加修饰改性后的六方氮化硼微粉的复合材料内部空隙较少,图7为添加原始六方氮化硼样品断面SEM图,图6为添加修饰改性后六方 氮化硼样品断面SEM图,从图7与图6的对比中可看出偶联剂修饰改性后的填 料与环氧树脂连接紧密,形成导热通道,与基体之间的孔隙较少,减小了界面热 阻,有利于热量的传递。说明本发明中关于硅烷偶联剂修饰无机填料的方法科学 有效。
实施例1、实施例3和实施例5对比可以总结出,修饰改性后六方氮化硼微 粉的填充量都为环氧树脂和固化剂的总质量的7.5%时,再添加修饰改性后立方 氮化硼微粉为环氧树脂和固化剂的总质量的22.5%时,环氧树脂复合材料的导热 率有很大提高。相对于实施例1只添加单一六方氮化硼微粉的复合材料,当添加 多组分填料时,层状的六方氮化硼的片层间粘附了立方氮化硼微粉,相互搭接交 联,使环氧树脂基体中形成有效导热网格状平面结构,很好的提高了环氧树脂的 导热率。而且,通过测试氮化硼/环氧树脂复合材料在(-220V~220V)范围内的 最大电流,发现其绝缘特性接近空气,这说明制得的复合材料足以应用在各种电 子器件中。
实施例2和实施例4中,修饰改性的六方氮化硼纳米片作为导热填料时,相 较于添加修饰改性六方氮化硼微粉时,复合材料导热率有较大提高,这是由于六 方氮化硼纳米片自身有更大的导热系数且尺寸较小,在复合材料内部形成导热通 道时,能更好的将热量传递。
Claims (7)
1.一种氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法,以环氧树脂为基体,以氮化硼粉末为填料,所述的氮化硼粉末,是六方氮化硼微粉、立方氮化硼微粉、六方氮化硼纳米片中的1~2种;按填料的退火处理、填料的改性处理、填料与基体混合、脱泡固化处理的步骤进行制备;
所述的填料的退火处理,是分别将氮化硼粉末在750~1000℃下退火1~2h,再研磨待用;
所述的填料的改性处理,是将硅烷偶联剂加入到乙醇水溶液中,磁力搅拌至水解,得到混合溶液,其中硅烷偶联剂与无水乙醇与去离子水的质量比为1:144:16;将经退火处理后的氮化硼粉末分别加入混合溶液,60℃下搅拌1~2h,然后用无水乙醇抽滤清洗,去除多余的硅烷偶联剂,经真空干燥,分别得到硅烷偶联剂改性的氮化硼粉末,其中硅烷偶联剂的用量与每种氮化硼粉末的质量比均为1:20;
所述的填料与基体混合,是以无水乙醇作为非活性稀释剂,将环氧树脂加入到无水乙醇中混合均匀,得到稀释后的环氧树脂,再将硅烷偶联剂改性的氮化硼粉末加入稀释后的环氧树脂中,超声处理,得到氮化硼与环氧树脂混合物;其中,环氧树脂与无水乙醇的用量质量体积比为5:3,氮化硼粉末总质量与环氧树脂的用量质量比为0.75~3.25:5;
所述的脱泡固化处理,是在氮化硼与环氧树脂混合物中加入固化剂,混合均匀后进行真空脱泡,再倒入模具中,室温预固化1~3h,然后升温至80℃固化1~4h,自然冷却至室温脱模,得到氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料;其中固化剂为650聚酰胺固化剂,用量与环氧树脂等量。
2.根据权利要求1所述的氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法,其特征是,所述的氮化硼粉末,六方氮化硼微粉粒径尺寸为1~45微米,立方氮化硼微粉粒径尺寸为37~44微米,六方氮化硼纳米片的厚度为50纳米以下;在使用两种氮化硼粉末时,六方氮化硼微粉或六方氮化硼纳米片与立方氮化硼微粉的用量质量比为0.75~1:2.25。
3.根据权利要求1或2所述的氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法,其特征是,所述环氧树脂,是E-44双酚A型环氧树脂。
4.根据权利要求1或2所述的氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法,其特征是,在填料的退火处理中,所述退火的温度,对于六方氮化硼微粉、六方氮化硼纳米片退火温度为1000℃,退火时间为1~2h;对于立方氮化硼微粉退火温度为750℃,退火时间为1~2h;升温速率均为10℃/min。
5.根据权利要求1或2所述的氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法,其特征是,在填料的改性处理中,所述的磁力搅拌,搅拌时间为10~30min;所述的真空干燥,温度为100~110℃,干燥时间为10~12h。
6.根据权利要求1或2所述的氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法,其特征是,在填料与基体混合中,所述的超声处理,超声功率为60W,频率为40~60kHz,处理时间为10~30min。
7.根据权利要求1或2所述的氮化硼/环氧树脂导热绝缘复合材料的制备方法,其特征是,在脱泡固化处理中,真空脱泡时间为10~30min。
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