利用氮化硼提高热导率
热管理在最大限度地提高电动汽车（EV）的安全性、性能、效率和整体寿命方面发挥着至关重要的作用。 电动汽车中的多个组件，如电力电子器件、电动马达和电池，都需要充分的热管理，因为该行业正在努力实现更高的功率、更高的电压、更快的数据传输、更轻的重量和更小的尺寸。 为应对这些热管理挑战，需要具有高介电强度和低介电常数的导热但电绝缘的热界面材料（TIM）。 由于由介电聚合物制成的热界面材料具有天然的热绝缘性，因此需要添加陶瓷填料来提高导热性，同时保持电阻。 陶瓷热填料优异的热性能和介电特性是热管理材料成功的关键。
氮化硼迎接挑战
六方氮化硼（BN）热界面材料可为电动汽车系统提供高热导率（TC）、高介电击穿强度（DBS）、低介电常数（Dk）、低热膨胀系数（CTE）和低密度。
在电动汽车中的应用
- 逆变器/转换器等电力电子元件的定时器
- 用于 ev 电子设备的 Pcb 层压板
- 电动发动机的热管理材料
- 电池组件的定时器
陶瓷热填料性能
| 典型特性 | BN | AIN | AI2O3 | SiO2 | ZnO |
|---|---|---|---|---|---|
|
导热系数（W/m⋅K） |
300* |
260 |
30 |
1.4 |
54 |
|
比热（J/kg⋅K @ 25°C） |
800 |
730 |
800 |
690 |
520 |
|
理论密度（g/cc）
|
2.2
|
3.2 |
4.0 |
2.2
|
5.6 |
|
介电常数 |
3.9 |
8.8 |
9.7 |
3.8 |
9.9 |
|
体积电阻率（Ω·cm） |
1015 |
1014 |
1014 |
1014 |
1014 |
|
热膨胀系数（ppm/K） |
<1 |
4.4 |
6.7 |
<1 |
<1 |
|
莫氏硬度 |
2 |
7 |
9 |
6 |
5 |
* 晶面热导率
陶瓷热填料性能
- 高导热性
- 高击穿电压
- 低介电常数
- 重量轻
- 机械符合性
- 热稳定
- 化学惰性
- 白色
高热导率可以用于改善电子产品的热管理及增强散热。
氮化硼具有陶瓷填料中最高的导热性和电绝缘性。 这一点以及低介电损耗特性使氮化硼成为环氧树脂、硅树脂和聚氨酯系统中非常理想的填料。 与球形氧化铝等其他陶瓷填料相比，BN 具有更优异的热性能和电性能，能够提供 2 倍以上的热导率和更好的电击穿性能。 与其他填料相比，BN 的体积负载更小，对硬度等机械性能的影响也更小。 更高的热导率可使电路具有更高的功率。
作为填料，BN 固有的柔软性可确保元件、散热器和 TIM 之间的良好接触，从而最大限度地降低接触电阻。
介电击穿强度高
在封装和电路板级热管理中，较高的热传导率加上较薄的介电层结合线可降低热阻。 随着电动汽车等电力电子产品的电压不断升高，在这些薄介质层中最大限度地实现电气隔离变得至关重要。 在各种填料中，BN 的击穿强度（Eb）是最高的，因此与其他填料相比，BN 的结合线厚度更低。 在同等体积负载下，BN 填充系统的击穿强度与球形氧化铝填充系统相比毫不逊色。
高质量信号传输
对于与电动汽车有关的高速数据传输和高电压、高频率应用，介电常数会影响信号完整性和阻抗。 对于高速信号来说，较低的 Dk 材料是首选，这样可以减少损耗和信号失真，并最大限度地减少紧密间隔的线路和通孔之间的串扰。
氮化硼是热填料中 Dk 值最低的材料之一。 氮化硼填料具有极低的介电损耗特性（Df），因此在高频率和高电压应用中可实现低损耗和出色的信号传输/低衰减。
氮化硼的这些综合特性使其成为一种极具吸引力的材料，可用于电动汽车应用中的电力电子、电机、电池组件和高频信号处理元件的热管理材料。
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Momentive Technologies 是全球领先的高质量氮化硼产品供应商，拥有 50 多种牌号的产品组合。 我们的 MT Therm 系列氮化硼粉末专为电动汽车应用的热管理需求量身定制。 我们的应用开发工程团队可提供详细的技术支持，帮助客户选择最适合其特定要求的氮化硼产品。
