科创中国

本发明公开了一种具有高取向度和高面外导热率的氮化硼导热垫片及其制备方法和应用，本发明的氮化硼导热垫片具有垂直取向，由表面长银的氮化硼纳米片构成，且氮化硼纳米片在导热垫片中垂直排列。在这个工作中我们采用静电纺丝方法制备了大面积可折叠氮化硼纳米片(氮化硼)基薄膜。将多层薄膜堆叠起来后进行热压后切割得到氮化硼导热垫片。由于氮化硼具有良好的微观取向和致密的堆积，切割的方向垂直于薄膜的取向，因此得到的垫片具有优异的面外热导率和良好的电绝缘性。导热系数为18W/(m·K)～21W/(m·K)；体积电阻率为2.0×109Ω·cm～4.0×109Ω·cm。

1.高取向度和高面外导热率的氮化硼导热垫片，其特征在于，该导热垫片为若干个氮化硼膜结构的堆叠形成的三维立体结构，相邻的两个所述氮化硼膜结构之间通过所述聚乙烯醇相互连接； 其中，所述氮化硼膜结构包括氮化硼片，以及均匀分布在所述氮化硼片上的纳米银颗粒。 2.根据权利要求1所述的高取向度和高面外导热率的氮化硼导热垫片，其特征在于，以所述导热垫片的总质量为100％计，氮化硼的质量百分数为70％～85％； 所述导热垫片的密度为2.0g/cm3～2.4g/cm3，厚度为1.2mm～4.6mm； 其中，所述氮化硼片的直径为6μm～13μm。 3.如权利要求1或2所述的高取向度和高面外导热率的氮化硼导热垫片的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： (1)制备氮化硼分散液：将氮化硼与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)置于反应器中，倒入N,N-二甲基甲酰胺，得到氮化硼分散液，并将所述氮化硼分散液进行超声处理； (2)制备氮化硼-Ag粉末：向硝酸银中加入去离子水，得到硝酸银水溶液；将所述氮化硼分散液进行油浴加热，将所述硝酸银水溶液滴入至所述氮化硼分散液中，滴入完全后静置；

随着高性能计算、人工智能等GPU计算和云计算的发展，微处理器正向更高的功率密度、更大的芯片和更高的频率发展。微处理器的热管理是提高性能和集成密度的最大瓶颈之一。例如，目前的数据中心每年消耗超过200万亿瓦时的电力，超过50％的总电力用于消除余热，而不是用于数据存储或计算。无论是小型移动电子设备还是大型通信终端，来自热源(芯片)的余热通过多个设备层及其接口的一系列热阻消散到散热器中。因此，如果不能及时去除余热，将会严重影响电子产品的性能、可靠性和使用寿命。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

技术合作

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种具有高取向度和高面外导热率的氮化硼导热垫片及其制备方法和应用、该导热垫片由氮化硼片-Ag填料与PVA构成，其中填料的纳米银颗粒烯在氮化硼片上分布均匀，热压之后纳米银颗粒有烧结作用，增加了新的热通路，同时增强氮化硼之间的结合力。

氮化硼片-Ag填料通过聚乙烯醇(PVA)将其粘合起来。在大电场强度下静电纺丝首先使得填料进行初始平面内排列，并通过PVA将相邻的BNNS完全交联到一起。之后的热压进一步提高了垫片的取向度和填充密度，促进具有粘度的PVA填充空间空隙，最终形成致密结构。制备的垫片不仅具有很高的导热系数，还具有良好的电绝缘性能，导热系数为18W/(m·K)～21W/(m·K)；体积电阻率为.0×109Ω·cm～4.0×109Ω·cm。

技术合作

任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。