Меню
Публикации
2026
2025
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2026-26-2-266-274
УДК 536.2
Теплопроводность многослойных наносвитков из гексагонального нитрида бора
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
Савватеева М.В., Пилипенко Н.В., Баранов И.В., Аливердиев А.А., Колодийчук П.А. Теплопроводность многослойных наносвитков из гексагонального нитрида бора // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2026. Т. 26, № 2. С. 266–274. doi: 10.17586/2226-1494-2026-26-2-266-274
Аннотация
Введение. Традиционные теплопроводящие композитные материалы, обладающие высокой теплопроводностью, склонны к агломерации в матрице, их химическая инертность затрудняет прочную связь с полимером, а высокая электропроводность существенно ограничивает применение в электронике. В работе представлен теоретический анализ анизотропной теплопроводности многослойных наносвитков из гексагонального нитрида бора (h-BN) как перспективных наполнителей для тепловых интерфейсов электронных изделий. Материал сочетает высокую теплопроводность, хорошие электроизоляционные свойства и высокую технологичность при интеграции в электронные компоненты. Предложена аналитическая модель, позволяющая прогнозировать значения теплопроводности многослойных наносвитков из h-BN в продольном и поперечном направлениях. Метод. Аналитическая модель анизотропной теплопроводности многослойных наносвитков (свернутых 2D-нанопластин) реализована на основе теории обобщенной проводимости. Ключевыми научными дополнениями к существующим моделям являются возможность увеличения количества рассчитываемых слоев и размеров наносвитков. Для более точного описания размерных эффектов впервые на подобной многослойной структуре введен параметр межслойного рассеяния для коррекции эффективной длины свободного пробега фононов в материале. Основные результаты. Получены математические зависимости теплопроводности многослойных наносвитков из h-BN в продольном и поперечном направлениях относительно оси наносвитка в зависимости от количества слоев. Показано, что с увеличением числа слоев продольная теплопроводность (вдоль оси наносвитка) уменьшается. Поперечная теплопроводность (поперек оси наносвитка) существенно выше, чем у углеродных аналогов. Обсуждение. Ввиду отсутствия в открытых научных работах количественных данных (как экспериментальных, так и полученных численным методом) для многослойных наносвитков из h-BN валидация результатов моделирования выполнена на схожей системе, представленной в работе, посвященной трехслойному углеродному наносвитку. Полученные прогнозные результаты позволяют оценить влияние количества слоев на теплопроводность наносвитков из h-BN и синтезировать структуры многослойных наносвитков с заранее заданным значением теплопроводности. Показано, что многослойные наносвитки из h-BN являются перспективной альтернативой углеродным нанотрубкам в электронике в случаях, когда критически важно исключить «тепловые пробки», а также обеспечить высокую межэлементную электроизоляцию.
Ключевые слова: многослойные наносвитки, нитрид бора, углерод, графен, теплопроводность, анизотропия, наноматериалы, наноструктуры, подложки, микроэлектроника
