Um gleichzeitig hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und einwandfreie elektrische Isolation zu erreichen, sind keramische F\u00fcllstoffe unverzichtbar. Vorstellung der drei leistungsst\u00e4rksten Kandidaten, ihrer Eigenschaften und Anwendungsgrenzen.<\/p>\n
Bornitrid ist ein anorganischer Feststoff, dessen hexagonale (h-BN) und kubische (c-BN) Strukturen die stabilsten sind. Seine hexagonale Struktur \u00e4hnelt der von Graphit, was ihm den Beinamen \u201ewei\u00dfes Graphit“ eingebracht hat.<\/p>\n
Wichtige Eigenschaften:<\/p>\n
Wichtiges Ergebnis: BN in Epoxid<\/strong> \u2014 Laut Xiao und Xue Du steigt die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit eines Epoxidverbundwerkstoffs von 1,5 W\/m\u00b7K mit unbehandeltem BN auf 2,69 W\/m\u00b7K, wenn BN durch Admizell behandelt wird, ein Verfahren zur F\u00f6rderung der Grenzfl\u00e4chenhaftung von BN am Harz.<\/p>\n AlN ist ein feuerfestes und halbleitendes Material, das gleichzeitig elektrisch isolierend ist und eine au\u00dfergew\u00f6hnliche W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von bis zu 1800 W\/m\u00b7K in reinster Form aufweist. Seine wichtigste Einschr\u00e4nkung ist seine Empfindlichkeit gegen\u00fcber Hydrolyse in Gegenwart von Wasser.<\/p>\n Wichtiges Ergebnis von silanbehandeltem AlN in Epoxid:<\/p>\n Als Teil der Oxidfamilie ist Aluminiumoxid nach Diamant der h\u00e4rteste nat\u00fcrliche Werkstoff (> 18 GPa Vickers). Es wird besonders wegen seiner Verschlei\u00dffestigkeit, Biokompatibilit\u00e4t und des hervorragenden Preis-Leistungs-Verh\u00e4ltnisses eingesetzt.<\/p>\n Hinweis: Graphit und Graphen<\/strong> \u2014 Obwohl Graphit und Graphen sehr hohe intrinsische W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeiten aufweisen, sind sie auch elektrisch leitf\u00e4hig. Ihr Einsatz ist daher mit dielektrischen Isolieranwendungen unvereinbar.<\/p>\nAluminiumnitrid (AlN)<\/h2>\n
\n
Aluminiumoxid (Al\u2082O\u2083), der Allzweckf\u00fcllstoff<\/h2>\n
\n
Vergleichstabelle der effektiven W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeiten (Literatur)<\/h2>\n
\n\n
\n \nKonfiguration<\/th>\n Volumenanteil<\/th>\n \u03bb effektiv (W\/m\u00b7K)<\/th>\n Behandlung<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n \n Reines Epoxid (Referenz)<\/td>\n –<\/td>\n ~0,2<\/td>\n –<\/td>\n<\/tr>\n \n Epoxid + unbehandeltes BN<\/td>\n Variabel<\/td>\n 1,5<\/td>\n Keine<\/td>\n<\/tr>\n \n Epoxid + Admizell-BN<\/td>\n Variabel<\/td>\n 2,69<\/td>\n Admizell<\/td>\n<\/tr>\n \n Epoxid + Al\u2082O\u2083<\/td>\n 80 Vol.-%<\/td>\n 4,5<\/td>\n –<\/td>\n<\/tr>\n \n Epoxid + silanbehandeltes AlN<\/td>\n 60 Vol.-%<\/td>\n 11,0<\/td>\n Silan<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/figure>\n