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氮化硼/聚合物导热复合材料(HBP-BNNS)
发布时间:2021-04-13     作者:zl   分享到:

氮化硼/聚合物导热复合材料(HBP-BNNS)

颗粒大小对复合材料导热性能的影响

当使用不同粒径的h-BN片作为导热填料时,通常大粒径微片对复合材料导热系数提高更大。分别选用横向尺寸300nm,6um20umh-BN片制备了硅橡胶复合材料,发现在含量40%(vol),对应的复合材料导热系数分别为0.851,0.9451.101W/(m·K)。这是由于h-BN尺寸越小,相同含量下与基体之间的接触界面越多﹐存在更多界面热阻,容易造成声子散射,不利于导热性能提高。而将不同粒径h-BN微片混合使用,有利于导热网络的构筑,进一步提高复合材料的导热性能。当微米级h-BN(1um)和纳米级h-BN(70nm)质量比为7∶3,复合材料导热系数提高大,30%(wt)填料含量时可达12W/(m·K),而单独使用纳米级或微米级 h-BN,复合材料的导热系数仅为0.40.5W/(m·K)

界面改性对复合材料导热性能的影响

填料与聚合物基体间的界面相互作用对复合材料性能有重大影响,对于导热性能同样如此。通常对h-BN进行表面改性,增强与基体的界面作用,有利于改善其在基体中的分散﹐减小界面热阻﹐从而提高复合材料的导热性能。硅烷偶联剂是常用的h-BN界面改性剂。分别使用丙酮、硝酸、硫酸和硅烷偶联剂对h-BN颗粒进行表面处理,结果显示,硅烷偶联剂表面改性后制备的环氧复合材料具有高的导热系数,在填料含量57%(vol),复合材料导热系数为10.3W/(m·K)。使用r氨丙基三乙氧基硅烷在BNNS表面引入了氨基,随后接枝了超支化聚芳酰胺(HBP),获得了共价改性的HBP-BNNS,如图1a所示。将未改性的BNNS,非共价改性的ODA-BNNS和共价改性的 HBPBNNS与环氧树脂混合制备复合材料,发现 HBP-BNNS在基体中的分散性显著改善,复合材料的热分解温度﹑导热系数﹑玻璃化温度和弹性模量提高大。其中100℃,5%(wt)HBP-BNNS含量的复合材料导热系数为0.329W/(m·K),而环氧树脂的导热系数为0.265W/( m·K),提高了约25%。这是由于HBP具有丰富的氨基,可与环氧树脂基体发生反应﹐从而具有界面相互作用。除了硅烷偶联剂,h-BN表面通过聚合反应包覆聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)后与环氧树脂复合,对复合材料的导热系数也有提高。此外,我们课题组利用多巴胺在水/乙醇混合溶剂中室温下成功改性了hBN微片,具体过程如图1b所示。多巴胺在碱性条件下发生氧化自聚合生成聚多巴胺包覆在微片表面,从而达到改性目的。相比大部分已有的h-BN改性方法,这种方法更为绿色温和。由于聚多巴胺含有丰富的酚羟基和氨基等极性基团,在水中和聚乙烯醇基体中的分散性得到显著改善,减少了团聚,改性后的微片制备的复合材料导热系数明显高于未改性微片制备的复合材料。

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取向结构对复合材料导热性能的影响

制备高导热性能的复合材料,关键在于构筑良好的导热通路。由于h-BN具有显著的各向异性,其面内导热系数远高于面外,而常规共混法制备的复合材料中, h-BN杂乱排列,往往无法充分利用其面内高导热性,导致复合材料导热性能并不十分理想。目前﹐研究人员已试图利用各种方法使h-BN 在聚合物基体中取向,从而在取向方向上获得高导热系数。由于h-BN显著的二维片状结构﹐因此沿水平方向(xy)取向较为容易,目前已有多种方法可以实现。在异丙醇中超声剥离获得了厚度小于10nmBNNS,PVA复合获得了导热复合薄膜。利用PVA的可拉伸性,通过拉伸使BNNS在基体中沿水平方向取向,从而显著提高了复合膜的面内导热性能。当BNNS含量为15%(vol),3倍拉伸后复合膜面内导热系数高达13W/(m·K)。利用双辐轧机通过振荡剪切作用制备了具有水平取向结构的BNNS/橡胶弹性体复合膜。具有取向结构的复合膜面内导热系数明显高于未取向的复合膜,并且其导热系数可以通过拉伸进一步提高。通过减压抽滤方法获得了仿贝壳结构BNNS/PVA层状复合膜﹐当PVA含量为6%(wt),复合膜面内导热系数高值达到6.9W/(m·K)。对 h-BN进行表面改性后﹐利用刮涂法也可制备水平取向h-BN/PVA复合膜﹐在取向方向上获得高导热系数。

西安齐岳生物科技有限公司可以提供以下二维纳米材料:Mxene、过渡金属碳化物和氮化物(MXenes)、MAX相陶瓷材料、石墨烯、石墨炔、拓扑绝缘体、过渡族金属硫化物(TMDs)、六角氮化硼(h-BN)、磷烯、锑烯、铋烯 智能黑磷水凝胶纳米医药载体、钙钛矿二维材料、二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)、黑磷纳米材料、C3N4纳米片、二维锗烯量子点、酞菁纳米片、卟啉纳米片、碳纳米管定制。

齐岳供应定制产品:

不同粒径氮化硼填充环氧树脂/玻璃纤维绝缘导热复合材料    

氮化硼球形纳米粒子    

石英纤维表面氮化硼涂层    

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氮化硼粒子增强氰酸酯树脂基复合材料    

气相沉积立方氮化硼薄膜    

锆刚玉莫来石—氮化硼系复合材料    

控制自发成核生长大颗粒立方氮化硼晶体    

纤锌矿型氮化硼    

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爆轰波直接合成致密相氮化硼    

氮化铝-氮化硼复合陶瓷    

Ni-P-SiC包覆立方氮化硼    

Si3N4-Ni系结合剂聚晶立方氮化硼(PcBN)    

立方氮化硼表面镀Ti(cBN)    

超细氮化硼/环氧树脂复合材料    

氮化硼陶瓷纤维    

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超薄壳层氮化硼纳米空心球    

BNFe/环氧树脂磁场取向复合材料    

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铜纳米颗粒/六方氮化硼核壳结构    

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多巴胺修饰的氮化硼/环氧树脂导热复合材料    

茶多酚修饰氮化硼纳米片分散液    

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【公司简介】:

德尔塔(Delta) 是西安齐岳生物科技有限公司旗下品牌,德尔塔(Delta) 目前经营的产品主要有合成磷脂,PEG衍生物,嵌段共聚物,纳米金,磁性纳米颗粒,介孔二氧化硅,活性荧光染料,荧光量子点,点击化学和大环配体等等,这些产品在国内给数百家高校实验室和数十家中科研研究所及药厂长期供应,德尔塔(Delta) 成立之初以代理国外进口品牌的为主,产品主要涉及磷脂、PEG衍生物等产品,随着公司的发展和扩大,公司更注重自主品牌的建立和高附加值的高端产品研发并且注册了自己品牌商标,在未来3-5年公司预计将建立一个综合型的大型实验室,该实验室不仅提供全方面的纳米靶向药物科研产品及定制外包服务,还将承接其他研究领域的科研产品和定制外包服务,预计该实验室还将与国内数十家大型药厂进行前期药物研发的科研合作,为药厂提供科研产品及技术服务,在研发阶段协助药厂开发抗肿瘤新药,一旦新药开发成功,在研发阶段积累的高端辅料产品和研发经验将支持我们建立一条药用辅料生产线给该肿瘤新药长期提供高端药用辅料。在高校和研究所科研领域上面公司不但要抢占国内市场还要开拓国际市场,国际业务以在2018年初开始启动,部分产品已远销欧美大陆,计划在未来3年-5年公司的拳头产品要抢占大量的国际市场,使得德尔塔(Delta) 品牌发展成一个国际品牌。

 

【经营种类】:

德尔塔(Delta) 经营的产品种类包括有:合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、磁性纳米颗粒、纳米金及纳米金棒、近红外荧光染料、活性荧光染料、荧光标记的葡聚糖BSA和链霉亲和素、蛋白交联剂、小分子PEG衍生物、点计化学产品、树枝状聚合物、环糊精衍生物、热门肿瘤原料药、大环配体类、荧光量子点、透明质酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯,二氧化硅及介孔二氧化硅,聚合物微球,近红外荧光染料,聚苯乙烯微球,上转换纳米发光颗粒,MRI核磁造影产品,荧光蛋白及荧光探针等等。


【温馨提示】:

德尔塔(Delta)供应的产品仅用于科研,不能用于人体治疗、药物开发、和其他商业用途,如有购买方或第三方采购我公司的产品用于治疗、药物开发或商业用途,购买方或第三方将承担所有法律责任,我公司也将追究其法律责任。以上产品均可定购。


【运输说明】:


极低温产品:极低温产品运输过程中加装干冰运输。

低温产品:低温产品运输过程中加装冰袋运输。

常温产品:常温产品运输过程中无需加冰或者特殊包装。


【目前合作的部分科研单位】:

重庆医科大学,西南大学,第三军医大学,西南交通大学,重庆大坪医院,四川大学,华西医院,电子科技大学,哈尔滨工业大学,吉林大学,长春应化所,沈阳药科大学,中国海洋大学,北京大学,清华大学,北京理工大学,北京师范大学,北京中医药大学,中国农业大学,北京市肿瘤防治研究所,北京军事医学科学院,中国科学院动物研究所,中国科学院化学研究所,第四军医大学,西安交通大学,湖南大学,中南大学,武汉大学,武汉协和医院,华中科技大学,中山大学,广东药科大学,深圳大学,华南理工大学,中国科研学院先进技术研究院,厦门大学,福州大学,浙江大学,南京大学,南京医科大学,东南大学,中国药科大学,苏州大学,山东大学,山东师范大学,上海交通大学,华东理工大学,复旦大学,郑州大学,河南烟草局,宁夏医科大学,新疆大学,中国人民大学,中国科学院苏州纳米研究所,国家纳米科学中心,武汉病毒研究所,中国科学院过程工程研究所,江苏省原子医学研究所,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,中国科学院上海硅酸盐研究所,中国医学科学院生物医学工程研究所等等

 

【目前合作过的药厂】:

石药集团中奇制药技术(石家庄)有限公司,西安力邦制药有限公司,上海药明康德新药开发有限公司,安徽省国平药业有限公司,苏州亚盛药业有限公司,兆科药业(合肥)有限公司,南京绿叶制药有限公司,山东绿叶制药有限公司,大冢(上海)药物研究开发有限公司,国药集团化学试剂有限公司,长春金赛药业有限责任公司,成都苑东药业有限公司,浙江海正药业等。


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