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Polyimide Composites with Fluorinated Graphene and Functionalized Boron Nitride Nanosheets for Heat Dissipation

氮化硼 电介质 材料科学 热导率 聚酰亚胺 石墨烯 复合材料 复合数 极限抗拉强度 光电子学 纳米技术 图层(电子)
作者
Yang Zhang,Jingwen Wang,Ying-Jie Ma,Zilong Zhang,Tao Liang
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (5): 5009-5018 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acsanm.3c05761
摘要

Polyimide (PI) with excellent comprehensive properties has been extensively applied in electronic devices. The miniaturization and integration of electrical equipment put forward more stringent requirements for heat dissipation, so a composite with high thermal conductivity and low dielectric properties has become a critical factor. In this work, fluorinated graphene (FG) and boron nitride nanosheets modified with polydopamine (PDA@BNNS) were filled into the PI matrix as fillers to prepare FG/PDA@BNNS/PI composites. The mixed filling of FG and BNNS synergistically improves the dielectric and thermal conductivity, and this research breaks the balance barrier between dielectric and thermal conductivity. The resulting 4.99 wt % FG/PDA@BNNS/PI composite exhibited excellent comprehensive properties, including ultralow dielectric constant of 1.67, low loss of 0.013 at 1 MHz, and high thermal conductivity of 2.464 W m–1 K–1. In addition, the film also showed standout breakdown resistance (81.22 kV/mm) and mechanical properties such that the tensile strength reached 35.7 MPa. This report can inspire future development of composites for electronic packaging.
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