Hi-Cool TCF Bornitride
Hexagonales Bornitrid (hBN oder α-BN) ist ein synthetisches, hochpolymeres Material mit graphitähnlicher Blattstruktur. Im Gegensatz zu Graphit gibt es jedoch kovalente Bindungen zwischen den Atomen und die Elektronen sind lokalisiert, was zu einem hohen elektrischen Widerstand und einer weißen Farbe führt. Darüber hinaus ist hBN ein hervorragender Wärmeleiter; es ist chemisch inert und bis zu 1.000 °C stabil.
„Die Wärmeleitfähigkeit wird mit TCF-Bornitrid in der Ebene um den Faktor 3 bis 4 erhöht.“
Die hexagonale plättchenförmige Lamellenstruktur von Bornitrid ist für die hohe Anisotropie der Wärmeleitfähigkeit verantwortlich. Die Wärmeleitfähigkeit in der Ebene reicht bis zu 300 W/m -K, während die Wärmeleitfähigkeit durch die Ebene Werte von etwa 30 bis 40 W/m -K aufweist. Da sich die Plättchen in der Regel in Fließrichtung der Polymermassen ausrichten, ist dies bei der Konstruktion von BN-gefüllten Kunststoffen zu berücksichtigen.
Ein Vergleich mit Aluminiumoxid-Füllstoffen zeigt die Richtungsunterschiede. Es wird aber auch das hohe Wärmeleitfähigkeitspotenzial von Bornitrid bei wesentlich geringeren Füllgraden deutlich. Die hohe Anisotropie von Bornitridplättchen (Flakes) kann in bestimmten Anwendungen, wie z.B. thermischen Grenzflächenmaterialien, Silikonen sowie Imprägnier- und Vergussharzen, nachteilig sein.
High-Cool TCF sphärische Bornitrid-Agglomerate überwinden dieses Manko, indem sie die BN-Teilchen in einer zufälligen Orientierung halten und das Material dadurch ziemlich isotrop machen. Die Wärmeleitfähigkeit durch die Ebene wird um den Faktor 3 bis 4 erhöht.
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Technische Details der Bornitride
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BNF Güten
BNF-Güten sind Füllstoffe mit einem hohen Aspektverhältnis von 2:1 bis 30:1 und einer flockigen Morphologie. Die Produkte werden mit mittleren Größen von 5 µm bis 25 µm angeboten. Die Partikelgröße, die Verteilung und die niedrige spezifische Oberfläche ermöglichen ein ausgezeichnetes Wärmemanagementprofil und bieten eine gute Verarbeitbarkeit bei niedrigen Viskositäten in Polymeren. BNF-Flocken erfüllen perfekt die Anforderungen für Spritzguss und High-Shear-Verarbeitung. Das BNF-Portfolio umfasst Standard-Oberflächenbehandlungen für die wichtigsten Polymersysteme. Die Kompatibilisierung der Partikeloberfläche auf spezifische Kundenbedürfnisse kann auf Anfrage erfolgen.
Eigenschaften
- Sehr hohe Wärmeleitfähigkeit, die für eine hervorragende Wärmeableitung sorgt
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient, vergleichbar mit mineralischen Füllstoffen
- Hoher Durchgangswiderstand und niedrige Dielektrizitätskonstante
- Geringe spezifische Dichte, die leichte Hochleistungs-Kunststoffe ermöglicht
- Geringe Härte (Mohs < 2), um den Verschleiß von Maschinen, Werkzeugen und Formen zu vermeiden
- Standard- und kundenspezifische Oberflächenbehandlungen sind möglich
Anwendungen
- Organosilikone und Epoxidharze
- Wärmetechnische Kunststoffe, Spritzgussteile
- Wärmeleitmaterialien, Fette, Pads, Klebstoffe
- E-Mobilität, Gehäuse für Batteriezellen, Gehäuse und Teile für Leistungselektronik
BNS Güten
Bei den BNS-Güten handelt es sich um ungeordnete Agglomerate aus Bornitridplättchen mit kugelförmiger Gestalt. Da die natürliche kristalline Ausrichtung von hBN außer Kraft gesetzt ist, verhalten sich die Partikel eher isotrop. Die kugelförmigen Agglomerate haben eine einheitliche Größe und eine enge Verteilung. Die mittlere Partikelgröße der verschiedenen Produkte liegt zwischen 65 µm und 180 µm. Die spezifische Oberfläche wird auf einem sehr niedrigen Niveau gehalten.
BNS-Güten weisen eine hervorragende Verarbeitbarkeit, hohe Fließfähigkeit und ausgezeichnete rheologische Eigenschaften in Duro- und Thermoplasten auf. Werden BNF- und BNS-Partikel in einer Kunststoffmatrix kombiniert, wird die Ausrichtung der schuppenförmigen BNF in Fließrichtung aufgehoben. Die Leitfähigkeit in der Ebene wird deutlich verbessert.
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Eigenschaften
- Quasi-isotrope Wärmeleitfähigkeit
- Einfache Dosierung und Compoundierung durch hohe Fließfähigkeit
- Leichte Vermischung mit anderen Füllstoffen im Kunststoffsystem, perfektes Zusammenspiel mit flockigem BNF
- Hohes Füllvermögen und geringer Grenzflächenwiderstand mit der Polymermatrix führen zu einer hervorragenden Gesamtwärmeleitfähigkeit des Systems
- Standard- und kundenspezifische Oberflächenbehandlungen sind möglich
Anwendungen
- Thermische Schnittstellenmaterialien aus Silikon
- Vergussmassen mit hohem Füllstoffanteil, die höchste Wärmeleitfähigkeit erfordern
