BN 기반 복합재 및 유전율: 자세한 개요

질화붕소는 무선 통신의 차세대 발전으로 인해 상당한 주목을 받고 있습니다. 유전율 그리고 그에 상응하는 최소 손실은 고주파 전자 공학 분야에서 탁월한 성과를 냅니다. 여기서 우리는 다양한 측면을 탐구하고자 합니다. BN- 복합재 그리고 유전체 성능.

질화붕소에 대한 일반적인 이해

질화붕소는 기본적으로 무색이며 뛰어난 내열성과 낮은 밀도를 가진 무독성 내화재입니다. 다이아몬드나 그래핀과 거의 유사한 구조로 인해 일반적으로 "백색 그래핀"으로 알려져 있습니다. 질화붕소는 이러한 뛰어난 특성 덕분에 전자 및 레이더 통신 분야에 이상적인 소재입니다. 질화붕소는 무색의 결정 형태 또는 백색 분말 형태로 존재합니다.

질화붕소 특성

이름에서 알 수 있듯이 질화붕소는 모든 필수 구조에 붕소와 질소 원자를 포함하고 있습니다. 격자 구조가 서로 다르기 때문에 질화붕소의 특성H-BN은 블랭킷 구조를 나타냅니다. 따라서 이 고급 세라믹은 일반적으로 절연체 및 윤활제로 적합합니다.

입방정계 질화붕소와 달리, c-BN은 더 단단하고 다이아몬드와 유사한 구조를 가지고 있습니다. 산화에 대한 저항성이 매우 강합니다. c-BN은 다이아몬드 다음으로 두 번째로 단단한 물질입니다. 뷔르자이트(wurtzite)는 입방정계 질화붕소보다 더 단단한 BN의 또 다른 구조 형태입니다.

질화붕소는 다른 중요한 특성도 가지고 있습니다. 높은 열전도율로 인해 전자 장비의 방열 부품에 주로 사용됩니다. 산, 알칼리 또는 용융된 부품에 대해 불활성을 유지합니다. 밀도는 h-BN과 c-BN의 경우 각각 약 2.1 g/cm³와 3.5 g/cm³입니다.

유전율이 상당히 높기 때문에 전기 절연체로서 매우 우수합니다. 질화붕소는 또한 2900°C 이상의 높은 녹는점을 유지하며 극한 온도 조건에서도 변형되지 않습니다.

전략적 제조를 통해 형성된 질화붕소 복합재

현대 과학은 여러 가지 발명품을 만들어냈습니다. 질화붕소 복합재. 그중에는 ZS-질화붕소, ALN-질화붕소, BO-질화붕소가 있습니다. 각 복합재는 특성과 기능성에 따라 다양한 용도에 맞게 선별되었습니다. 다양한 복합재에 대한 자세한 정보는 질화붕소 복합재 그리고 그 응용 사례는 아래와 같습니다.

ZS-BN 복합재

이름에서 알 수 있듯이 ZSBN은 BN 복합재 탄화규소와 지르코니아, 그리고 질화붕소의 조합입니다. 지르코니아와 SiC를 모두 첨가함으로써 기존 BN의 경도와 내마모성이 크게 향상되었습니다. ZSBN의 또 다른 장점은 화학적 및 열적 안정성으로 전자 또는 고전력 응용 분야에 이상적이라는 점입니다. 지르코니아와 SiC로 만들어진 BN 복합재는 방열판 역할도 할 수 있습니다.

BN-ALN 복합재

BN-ALN은 BN 복합재 질화붕소와 질화알루미늄으로 구성된 이 복합재는 높은 열 안정성, 저항성, 전도성을 가지고 있습니다. 이 복합재는 기본적으로 반도체 부속품 제조, 절연 부품, 기어 및 베어링 제작에 사용됩니다. 기계적 특성으로는 매우 높은 경도와 강성이 있습니다.

BN – BO 복합재

BN-BO 복합재는 BN에 붕소 산화물을 혼합한 것입니다. BN 복합재의 주성분은 BN이며, 재료의 대부분을 차지합니다. BN-BO는 높은 열 안정성, 내충격성, 그리고 높은 화학적 안정성을 가지고 있습니다. 고온에 견디는 소재를 제조하는 데 사용되며 노즐과 같은 혹독한 환경에서도 작동합니다.

질화붕소 세라믹의 등급

이해를 돕기 위해 BN 세라믹 복합재 유형을 아래에 소개합니다.

질화붕소의 유전상수

유전율 유전율은 상대 유전율이라고도 하며, 전기장에서 물질의 거동을 결정하는 요소입니다. 유전율 인가된 전기장에 따라 물질이 에너지를 저장할 수 있는 정도를 알려줍니다. 일반적으로 유전율 질화붕소의 값은 3~5 범위에 있습니다. 이러한 특성은 전자 응용 분야에서 더 나은 절연체로 기능하는 데 도움이 됩니다.

유전체란 무엇인가?

에이 유전체 재료 열전도율이 약합니다. 전기 전달을 돕는 자유롭게 움직이는 전자 장치가 부족합니다. 하지만 유전체 재료 확실히 전하를 저장할 수 있어서 전기 절연체로 기능하는 데 도움이 됩니다.

BN은 다음과 같이 적합합니다. 유전체 재료 커패시터와 같은 전자 부품에서 전류에 대한 저항성이 뛰어나기 때문에 사용됩니다. 질화붕소는 고온 환경에서도 견딜 수 있는 절연체이기도 합니다. 질화붕소의 구조는 다양한 유전 특성 구성으로 인해 발생합니다. 일반적으로 엔지니어는 여러 기술을 사용하여 수정합니다. 유전 특성 원하는 응용 분야에 붕소 질화물을 적합하게 사용합니다.

BN 복합재의 유전 특성 조정

유전 특성 조정 방법

설명한 바와 같이 유전 특성 의 BN 복합재 일반적으로 미세 구조와 조성의 함수입니다. 복합재의 필수 미세 조성에서 BN 분산의 균일성은 유전 손실을 감소시킵니다. SiC 및 AlN과 같은 다른 필러는 주 격자의 특성 효과를 향상시킵니다. 주요 조정 요소는 다음과 같습니다.

• 복합재 내 나노시트 정렬은 tan 값을 감소시키는 데 도움이 됩니다. 이는 형태학적 변화에 기인합니다.
• 필러 구성은 열전도도와 전기 절연 특성을 변화시키는 데 도움이 됩니다.
• 계면의 다공성이나 결함을 제어하면 분극과 지속적인 손실을 최소화할 수 있습니다.
• 더 나은 유전율 값을 갖는 BN 합성물은 유전율을 갖습니다. 상수 약 1.3~3.6 정도이고 유전 손실 약 0.01GHz 이하

고주파 시스템 및 유전체 튜닝

• 낮은 tan 값은 신호 무결성을 보장하기 위해 전자 5G PCB에 유리합니다.
• 높은 열전도도, 낮은 유전 손실 그리고 뛰어난 충격 저항성은 무선 또는 레이더 기반 통신 시스템에 도움이 됩니다.
• 안정적인 유전율 전자 제품 포장에 있어서는 열 방출 특성이 중요합니다.

유전 특성 조정의 이점 - 구조적 또는 형태적 변화

• BN 복합재에 사용되는 필러는 BN 복합재의 입자 크기와 기하 구조를 변화시킬 수 있습니다. 이러한 배향과 형상 변화는 열 흐름을 개선하고 유전 손실.
• 네트워크 엔지니어링에서 연속적인 열 경로를 합성하는 방법은 BN 복합재의 절연 동작에 도움이 됩니다.
• 재료의 성능과 안정성은 일반적으로 계면에서의 공극과 불연속성을 최소화함으로써 영향을 받습니다.

BN 복합 시스템의 유전 특성 및 상충 관계

• BN-ALN 복합재는 약 320 W/Mk의 열전도도를 보장합니다. 유전율 값이 4보다 작습니다
• BN-SiC 기반 복합재는 우수한 절연성과 더 나은 기계적 강도를 제공합니다.
• BN – 지르코니아는 복합재로서 우수한 열충격 저항성을 제공합니다. 또한 유전 특성 및 관련 성과
• 폴리머 기반 BN 복합재에 적용된 정렬 방법은 낮은 유전율을 보장합니다. 또한, 이방성 격자 구조를 통해 열전도도를 제공합니다.

결론

의 발명 BN 복합소재는 세라믹의 기능성을 향상시켜 다양한 응용 분야에 적합하게 만들었습니다. 복합재의 튜닝은 전자 응용 분야에 적합한 필수적인 특성 변화를 위해 매우 중요합니다. 유전율 튜닝은 기존 복합재의 효율을 높이는 데 중요한 과제입니다.