DOI: 10.1016/j.compositesa.2021.106282

目前，主要采用不同的填料和方法来提高聚合物基电子封装材料的热导率（TC），但这种提高受到声子传输途径的限制。在本研究中，通过将氮化硼纳米片（BNNS）分散到氧化铝（AO）溶胶中，进行静电纺丝和烧结，制备了一种新型原纤化杂化骨架（f-AO@BNNS骨架），其中通过宏观上相互连接的纤维和限制在纳米纤维中的微观取向且重叠的BNNSs成功构建了长距离声子传输高速公路。此外，通过烧结在BNNS-AO界面上获得了晶体AO和原子级键合，这大大降低了骨架内部的界面热阻。所制备的聚苯并恶嗪/f-AO@BNNS复合材料在6.9vol％的骨架负载下，其TC最高为3.24 Wm-1 K-1。与其他报道的骨架相比，f-AO@BNNS骨架在较低的填料含量下可获得较高的TC，表明了其优越性。这项工作提供了一种制备高导热复合材料原纤化杂化骨架的新策略。

图1.（a）f-AO@BNNS骨架和PBOZ/f-AO@BNNS骨架复合材料的制备过程示意图；（b）制备过程中BNNS不同分布状态的示意图。

图2.电纺丝制备的干凝胶非织造布和煅烧原纤化骨架（a2-e2）的SEM图（a1-e1），AOnf以及BNNS含量分别为33、50、67、80vol％的杂化AO@BNNS骨架的相应示意图（a3-e3）。

图3.具有不同BNNS负载量的f-AO@BNNS骨架中杂化纤维的HRTEM图像：（a）33vol％，（b）50vol％，（c）67vol％，（d1-d3）80vol％。

图4.（a）在不同温度下煅烧AO的XRD衍射图。不同放大倍率下，AOnf-600（b）和AOnf-950（c）的HRTEM图像。（d）掺入AOnf-600和AOnf-950后复合材料的面内TC，（e）具有80vol％BNNS的S-f-AO@BNNS骨架的代表性HRTEM图像，（f）f-AO@BNNS骨架和（g）S-f-AO@BNNS骨架的XPS B1s芯能级曲线，（h）具有不同BNNS负载量的f-AO@BNNS骨架和S-f-AO@BNNS骨架的XRD衍射图。

图5.复合材料的面内和面外TC值：（a）PBOZ/f-AO@BNNS骨架，（b）PBOZ/Sf-AO@BNNS，（c）比较PBOZ/f-AO@BNNS、PBOZ/S-f-AO@BNNS、PBOZ/R-BNNS和PBOZ/R-BNNS-AO的增强比。具有不同BNNS负载含量的S-f-AO@BNNS骨架的XRD衍射图，（d）f-AO@BNNS2和（e）S-f-AO@BNNS2的XPS B1s芯能级曲线，（d）PBOZ/S-f-AO@BNNS复合骨架中的热传导机理示意图，（e）PBOZ/S-f-AO@BNNS复合体在1MHz下的Dk和Df，（f）由DMA曲线总结出的Tg，（g）代表性TMA曲线。