本技术介绍了一种球形氮化硼-ZIFs衍生碳纳米管复合材料的制备方法及其应用。该方法通过将六方氮化硼(h-BN)与Zn离子结合,经过特定工艺处理,形成具有独特结构和性能的碳纳米管异质结构材料。该材料在多个领域展现出广泛的应用潜力。
背景技术
电子器件向着小型化、高度集成和大功率密度的方向的发展趋势对电子器件的散热和散热效率有了更高的要求。聚合物材料有着良好的机械性能、耐化学腐蚀性和加工性,并且轻质、价廉,被广泛应用于热管理材料,但是其热导率一般小于0.2W/(m·K),难以满足行业的需求。通常添加具有高导热性和电绝缘性的无机填料如石墨烯、MgO、Al2
O3
、CNF和BN来提高聚合物基复合材料的导热率。然而,为了实现复合材料的高导热性,通常需要添加大量的导热填料,但这也使得复合材料具有加工性能差、填料团聚和力学性能急剧下降等问题。
在复合材料中构建三维导热网络已被证实是实现在低填料含量下的高导热并有效改善复合材料各向异性导热的手段。同时,在聚合物基体中加入不同尺寸、不同形状或类型的导热填料可以通过多种填料的协同作用提高填料的堆积密度,从而提高复合材料的导热性能。然而,直接共混的杂化填料往往会在聚合物基体中形成团聚,引入更多的界面热阻。而在导热填料表面原位生长其他导热填料形成异质结构,可以有效提高填料的堆积密度,并桥接相邻的导热填料,从而降低3D导热网络的界面热阻来提高复合材料的导热性能。
基于此,本发明提供了一种球形氮化硼/ZIFs衍生碳纳米管异质结构材料及其制备方法。通过在简单液相超声得到球形氮化硼,在其表面原位生长ZIF衍生碳纳米管,通过3D球形异质结构在聚合物基体内构筑3D导热网络并通过桥接相邻填料以降低界面热阻可以有效提高复合材料的导热性能。
实现思路