(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211160582.0 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 申请人 山西浙大新材 料与化工 研究院 (72)发明人 柏浩　赵妮芳　高微微　 (74)专利代理 机构 杭州君锐知产专利代理事务 所(普通合伙) 33443 专利代理师 应孔月 (51)Int.Cl. C08L 75/04(2006.01) C08L 29/04(2006.01) C08L 1/02(2006.01) C08K 7/00(2006.01)C08K 3/38(2006.01) C08J 9/28(2006.01) C09K 5/14(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种氮化硼聚合物复合材料及其制备方法、 应用 (57)摘要 本发明属于热界面材料制备技术领域， 公开 了一种氮 化硼聚合物复合材料及其制备方法、 应 用， 包括如下步骤： 步骤(1)， 将氮化硼纳米片和 聚合物加入到水中， 超声分散得到氮 化硼聚合物 分散液； 步骤(2)， 将所述氮化硼聚合物分散液在 具有砂纸打磨的表面进行定向冷冻得到冷冻块 体材料； 步骤(3)， 将所述冷冻块体材料进行冷冻 干燥去除冰晶， 得到具有片层结构和桥接结构的 氮化硼聚合物多孔材料； 步骤(4)， 将所述氮化硼 聚合物多孔材料进行热压， 得到具有片层结构和 桥接结构的氮 化硼聚合物复合材料。 本发明方法 操作简单， 成本低廉， 易于规模化生产， 获得的氮 化硼聚合物复合材料具有优异的面内和面外导 热性能。 权利要求书1页 说明书7页 附图6页 CN 115505255 A 2022.12.23 CN 115505255 A 1.一种氮化硼聚合物复合材 料的制备 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤(1)， 将氮化硼纳米片和聚合物加入到水中， 超声分散得到氮化硼聚合物分散液； 步骤(2)， 将所述氮化硼聚合物分散液在具有砂纸打磨的表面进行定向冷冻得到冷冻 块体材料； 步骤(3)， 将所述冷冻块体材料进行冷冻干燥去除冰晶， 得到具有片层结构和桥接结构 的氮化硼聚合物多孔材 料； 步骤(4)， 将所述氮化硼聚合物多孔材料进行热压， 得到具有片层结构和桥接结构的氮 化硼聚合物复合材 料。 2.根据权利要求1所述的一种氮化硼聚合物复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述分 散液中氮化硼纳米片的体积分数为2.5～10％， 聚合物的体积分数为0.5～15％。 3.根据权利要求1所述的一种氮化硼聚合物复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述氮 化硼纳米片的尺寸 为3um～5um。 4.根据权利要求1所述的一种氮化硼聚合物复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述 聚 合物选自水性聚氨酯、 聚乙烯醇、 纳米纤维素。 5.根据权利要求1所述的一种氮化硼聚合物复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述定 向冷冻的冷冻温度为 ‑90～‑30℃。 6.根据权利要求1所述的一种氮化硼聚合物复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述冷 冻干燥的时间为12 ～48h。 7.根据权利要求1所述的一种氮化硼聚合物复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述热 压的温度为5 0～100℃， 压力为10～10 0MPa， 时间为5～3 0min。 8.一种氮化硼聚合物复合材料， 其特征在于， 由权利要求1 ‑7任一项所述的制备方法制 备得到。 9.一种热界面材 料， 其特征在于， 包括权利要求8所述的氮化硼聚合物复合材 料。 10.一种电子器件， 包括散热器件与发热器件， 其特征在于， 所述散热器件与发热器件 之间设置 权利要求9所述的热界面材 料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115505255 A 2一种氮化硼聚合物复合材料及其制备方 法、 应用 技术领域 [0001]本申请涉及热界面材料制备技术领域， 尤其涉及 一种氮化硼聚合物复合材料及其 制备方法、 应用。 背景技术 [0002]大功率、 高频电子器件的高度集成化会产生严重 的热量集中问题， 对设备的工作 稳定性与安全可靠性产生严重威胁。 如何有效地将电子器件运行过程中产生的热量及时地 传导出去， 已成为限制电子 封装领域发展的关键技 术问题。 [0003]为了解决散热问题， 热界面材料通常被应用于电子封装中以降低散热器件与发热 器件之间的接触热阻。 理想的热界面材料需要具备各向同性的高热导率， 以确保在面外方 向上热量可以有效地从热源传递到散热器以及在平面内局部的热量可以快速扩散。 聚合物 材料具有密度低、 电绝缘、 柔韧性好、 易加工等优点， 在电子器件散热领域具有广泛的应用。 但是， 纯聚合物的热导 率普遍较低， 远 远无法满足当前日益增长的散热需求。 [0004]将聚合物与高导热性填料复合制备聚合物复合材料， 可以有效地改善聚合物的导 热性能。 其中， 氮化硼纳米片， 具有高导热、 电绝缘、 热稳定性好等诸多优异性质， 是制备高 导热聚合物复合材料的理想填料之一。 目前报道的制备氮化硼聚合物复合材料的方法主要 包括真空过滤法、 静电纺丝 法、 3D打印法、 定向冷冻法、 化学气相沉积法等。 这些方法均无法 形成高效的三维导热通路， 无法同时实现面内和面外热导率的有效提升， 从而无法满足电 子器件的高效散热性需求。 发明内容 [0005]本申请实施例的目的是提供一种氮化硼聚合物复合材料及其制 备方法、 应用， 以 解决相关技术中存在的无法同时实现面内和面外热导率的有效提升， 从而 无法满足电子器 件的高效散热性需求的技 术问题。 [0006]根据本申请实施例的第一方面， 提供一种氮化硼聚合物复合材料的制 备方法， 包 括如下步骤： [0007]步骤(1)， 将氮化硼纳 米片和聚合物加入到水中， 超声分散得到氮化硼聚合物分散 液； [0008]步骤(2)， 将所述氮化硼聚合物分散液在具有砂纸打磨的表面进行定向冷冻得到 冷冻块体材 料； [0009]步骤(3)， 将所述冷冻块体材料进行冷冻干燥去除冰晶， 得到具有片层结构和桥接 结构的氮化硼聚合物多孔材 料； [0010]步骤(4)， 将所述氮化硼聚合物多孔材料进行热压， 得到具有片层结构和桥接结构 的氮化硼聚合物复合材 料。 [0011]优选地， 所述分散液中氮化硼纳米片的体积分数为2.5～10％， 聚合物的体积分数 为0.5～15％。说　明　书 1/7 页 3 CN 115505255 A 3