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相变材料包裹二氧化硅壳层通过油水乳液系统与高比表面积氮化硼纳米片复合,形成兼具高热导率和相变储能的热缓冲片。摘要:采用改进剥离工艺获得高长径比BNNS,通过溶胶-凝胶法在油水乳液环境中制备包裹PCM的二氧化硅壳层,利用静电作用将胶囊固定于BNNS表面,复合后嵌入环氧树脂基体制成片材,实现热传导与温度延迟协同作用。

电子设备的快速发展使得热管理成为一个关键问题。在这项研究中,我们开发了一种基于相变材料(PCM)的热缓冲片,它同时具备传热和延迟温度升高的功能。通过剥离大块h-BN获得了具有高长宽比的氮化硼纳米片(BNNS)。传统的剥离方法产率较低。为了适应大规模生产,我们对这一工艺进行了改进。为了防止PCM在相变过程中泄漏,我们使用TEOS基溶胶-凝胶方法制备了二氧化硅壳层来包裹这些纳米片。整个过程在油水乳液系统中进行:在TEOS完全水解之前,将带有负电荷的BNNS加入乳液中,然后通过静电作用将纳米片与二氧化硅胶囊结合在一起。最终得到的二维BNNS与零维胶囊的复合材料被分散到环氧树脂基体中,并加工成片状复合材料。由于潜热缓冲作用,这些材料在突然受热时表现出更强的导热性和更缓的温度上升。高导热性的BNNS与结构稳定的二氧化硅封装PCM的结合,为需要同时实现散热和温度稳定的热缓冲片提供了有前景的解决方案。
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