在 5G/6G 时代,集导热和电磁波吸收于一体的导热吸波材料成为研究热点。该类材料一般通过在聚合物基材中填充具有吸波作用的吸收剂(如羰基铁粉、碳化硅)以及较高热导率的导热粉体(如单峰/改性/氮化硼(BN),球形/准球/角形氧化铝,耐水解球形/普通氮化铝,氮化硅,类球形/球形氧化镁,及其杂化物)等功能填料来制备。然而高分子基体中功能填料的添加量存在限值,导热粉体与吸波剂添加量存在此消彼长的问题,因此,同步提高导热率和吸波性能仍然具有挑战性,具体表现在以下几个方面。
(1)缺陷(点缺陷、晶格位错、空位等)。缺陷是影响导热系数和微波吸收性能的关键因素。高缺陷对微波吸收有利,但对导热不利。一方面,它们会产生声子缺陷散射,降低产物的本征热导。另一方面,它们可以提供电子,形成极化中心。
(2)表面/界面调节可以有效地优化导热和微波吸收性能。由于界面极化的增加,较大的表面积可以增加介电损耗,但由于声子-边界散射的增强,热导率降低。
(3)晶粒尺寸是决定导热系数和吸波性能的另一个关键因素。具有大晶粒尺寸的填料颗粒具有小的比表面积,导致界面极化、声子平均自由程和声子边界散射减小。因此,大的晶粒尺寸有利于热传导,不利于微波吸收。
(4)功能粉体填充比能够不同程度地影响热传导和微波吸收。较大的填充比可以改善衰减,但会降低匹配性能。热传导网络随填充比增大而逐渐形成,导致热导率增大;但在过高的填充比下,填料团聚使声子边界散射增强,导致界面热阻的增大,热导率下降。
市场期望通过开发高热导率的聚合物基体、实现导热吸波填料的双功能一体化等方法提高 2种功能粉体性能的上限,并使导热吸波材料达到良好的综合应用究。基于这些思路,广东金戈新材料股份有限公司(简称金戈新材)在多年导热粉体的研究基础上,结合吸波剂的性能特点,对各功能粉体的颗粒尺寸、搭配比例,以及粉体表面处理、分散工艺等进行深入研究,开发出了新型可规模化制备的双功能增强粉体--导热吸波剂,可使导热吸波材料的导热率满足1~6W/m·K,使用频段达到2~26.5GHz,既为客户解决生产中需要进行复合粉体的筛选以及成分配比等烦恼,又为客户解决了加工难、制品综合性差等问题,为5G/6G设备实现快速散热及电磁屏蔽奠定良好基础。想了解更多方案,可点击右下角客服咨询,或致电0757-87572711,金戈新材可根据您的需求,提供定制化功能粉体解决方案。