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電子設(shè)備熱管理中需要用到能有 效散熱的材料,由于碳基材料(石墨烯、碳納 米管、金剛石、石墨等)在電子設(shè)備的應(yīng)用沒有帶來令人驚喜的效果,通過不斷研究,CBN氮化硼應(yīng)運而生,研究表明,純立方氮化硼(cBN),在室溫下熱導(dǎo)率達到1600 W/mK,是金剛石的百分之75,非常適合使用。
超 高的熱導(dǎo)率和6.2 eV的寬禁帶帶隙,使立方氮化硼在微電子材料熱管理、高功率電子和光電器件等方面表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景,實驗發(fā)現(xiàn),通過不同方法獨立制備出熱導(dǎo)率可以媲美金剛石的砷化硼晶體,熱導(dǎo)率可達900 W/mK~1300 W/mK,而預(yù)測的理論值甚至可高達2200 W/mK,價格卻比金剛石更便宜。
由于砷和硼本身的質(zhì)量差異,造成聲學(xué)聲子和光學(xué)聲子存在較大的頻率間隙,此特性讓熱在晶體之間的傳導(dǎo)更具效率,在半導(dǎo)體領(lǐng)域,砷化硼晶體和硅半導(dǎo)體具有類似的1.5 ev帶隙,熱膨脹系數(shù)也接近,當整合進入半導(dǎo)體器件時,由于熱應(yīng)力的降低,可以減少熱界面材料的使用量[5]。
總結(jié)來說,CBN氮化硼硬度僅次于金剛石,而熱穩(wěn)定性遠高于金剛石,對于Fe族金屬及其合金具有較大的化學(xué)惰性。因此CBN加工黑色金屬及其合金材料有獨到之處。為這類硬而韌的難加工材料的加工提供了新的手段,鑒于金剛石適于加工硬脆材料,CBN恰恰能與之互為補充,因此CBN取代普通磨料的趨勢已明顯,大量事實證明采用CBN磨料磨具有無可比擬的 性。
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