Exfoliation of Boron Nitride (BN) using supercritical CO<sub>2</sub> and enhanced dispersion in epoxy polymers
발표자
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초록
내용
전자기기 내부의 발열로 인한 손상은 기기의 성능 저하와 수명 단축을 야기한다. 발열 제어와 동시에 전기 절연 특성을 가져 부품 간 불필요한 전자 이동을 막게 된다면 더욱 효과적인 방열 소재로의 개발이 가능하다. 이는 외부와의 전기 차단 및 열 관리를 필요로 하는 기기 외장재, 케이블 절연체, 반도체 패키징 등 다양한 분야에서 필수적으로 요구되는 특성이다. 이러한 특성을 모두 갖춘 hexagonal boron nitride(h-BN)는 그래핀과 유사한 구조로 인해 열전도 특성이 뛰어나고, 동시에 넓은 밴드 갭(5~6eV)으로 인한 전기 절연 특성을 가져 효과적인 방열 필러로 사용이 가능하다. 필러의 효과적 분산을 위해 이온 인터칼레이션 방식의 화학적 박리와 초임계 유체를 활용한 물리적 박리를 결합하여 h-BN을 BNNS(boron nitride nano sheets)로 변환하는 고효율 박리 공정을 도입하였다. h-BN 층 내 이온 삽입 및 초임계 분자의 침투는 층간 반대르발스 인력을 약화시키고 초임계 유체의 빠른 감압 시 발생하는 팽창 에너지로 층간 인력을 극복한다. 이후 BNNS를 에폭시 하에 분산하여 방열 접착제를 제조하였다. 박리 여부 확인을 위해 SEM, OM, AFM 측정으로 박리 전후 두께를 비교하였다. 에폭시 및 BNNS 복합재료의 분산도 파악을 위해 레오미터를 통한 점도 및 경화거동 측정, 경화 이후 단면 SEM 측정을 진행했다. 또한 열전도율을 측정하여 다양한 분야에 적용 가능한 방열 접착제를 제조하였다.