如何解决氮化硼导热各向异性与界面热阻难题？3M有话说

2023-03-08 10:50:43

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2021年4月，Redmi K40游戏增强版手机发布，首次通过独有技术将氮化硼与石墨复合一体制成散热膜，以解决5G手机中天线较多、散热材料受限的难题，氮化硼冷却填料正式进入电子商品。以此为标志，越来越多的氮化硼散热解决方案陆续出现在世人面前。

氮化硼导热两大难题

常见的氮化硼有立方氮化硼（c-BN）和六方氮化硼（h-BN）两种，用作高性能绝缘导热填料的是有着类似石墨层状结构的h-BN，因此它也被称为白石墨。但是典型的层状h-BN的导热性能有明显的各向异性——平面内热导率为300W/mK，而垂直平面的热导率通常仅为30W/(m.K)；再就是六方氮化硼浸润性差导致复合材料的界面热阻高。

3M解决方案

3M^TM氮化硼散热填料是一个多功能的陶瓷填料系列，它们特殊的颗粒形状及排列方式，可有效促进传热及增加冷却性。经由层状堆栈的氮化硼，可提供某些业界垂直导热值的同时，维持塑胶化合物电绝缘及轻量的特性。它们可以配制成许多热塑性塑料、弹性体、热固性树脂和粘合剂，用于消费电子产品的散热，并提高大容量电池、LED和汽车应用的热管理效率。

3M氮化硼冷却填料可广泛应用于

• 导热界面材料(TIM) - 箔片、垫片、黏着剂等

• 电动车与油电混合车的E-drive组件、电池及马达外壳

• 锂离子及其他高容量电池

• 先进的LED及OLED照明系统

• 冷却器

• 绝缘涂层

特色与优点

• 高导热性：提升冷却与传热高达15 W/m*K (平面方向)及4+ W/m*K(垂直方向)

• 电绝缘性良好：高介电强度及绝缘击穿电压

• 低密度：减轻最终零件重量

• 光学特性：易于着色，优异的光学表面质量及>95%反射率

• 聚合物部件的导热系数可根据您的应用要求进行优化，范围为1-15 W/mK

• 适用于多种聚合物，如：热塑性塑料、弹性体和热固性树脂

• 加工性能非常好，不磨蚀、润滑、黏度低，适用于多种加工方式：复合、挤出、注塑

• 无危害：产品不含超量报告的SVHC (0.1 wt% 依据REACH-法规1907/2006/EC附录II 3.2.2.b)

3M^TM球状氮化硼冷却填料

球形氮化硼冷却填料，可提供比片状或板状产品更好的垂直导热性，其柔软性更有助于降低沾黏的问题，其易于加工的特性，还能大幅减少设备的磨损。3M^TM球状氮化硼冷却填料的传热能力极佳，为导热界面材料(TIM)提供超值的解决方案。

3M^TM片状氮化硼冷却填料

片状氮化硼冷却填料为高度结晶的单一小板粉末，适用于热管理应用。3M^TM片状氮化硼冷却填料的冷却能力极佳，能为以矿物及氧化物为主填充的化合物，提供更经济的解决方案。

3M^TM板状氮化硼冷却填料

板状氮化硼冷却填料，为冷却及传热能力极佳的特定结构团块粉末。适用于导热性热塑聚合物、热固物及其他树脂。

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营口辽滨精细化工有限公司

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