Hexagonales Bornitrid, ein Isoliermaterial mit guter Wärmeleitfähigkeit

Hexagonales Bornitrid (hBN)ist eine einzigartige Verbindung, die trotz ihrer isolierenden Wirkung eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit aufweist. Dies ist auf die einzigartigen Eigenschaften seiner Kristallstruktur zurückzuführen, die es ermöglicht, Wärme mit minimalem Wärmewiderstand durch das Material zu leiten.

Die Kristallstruktur von hBN besteht aus Schichten hexagonaler Bor- und Stickstoffatome, die in einem Gittermuster angeordnet sind. Diese Schichten werden durch relativ schwache Van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten, sodass sie mit minimaler Verformung oder Beeinträchtigung der Wärmeleitfähigkeit des Materials aneinander vorbeigleiten können.

Darüber hinaus erzeugt die sechseckige Form der Bor- und Stickstoffatome Anisotropie in hBN, was zu einer hervorragenden Wärmeleitfähigkeit entlang der c-Achse führt, die senkrecht zu den Schichten steht, und zu einer guten Wärmeleitfähigkeit in der Basalebene. Diese einzigartige Kristallstruktur führt zu einer hohen Wärmeleitfähigkeit in der Richtung senkrecht zu den Ebenen, während in der Ebenenrichtung die Wärmeleitung durch Phononenstreuung vermittelt wird, was zu Beiträgen sowohl von normalen als auch von Umklapp-Prozessen führt.
 

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