Hexagonales Bornitrid kombiniert höchste elektrische Isolation und exzellente Wärmeleitfähigkeit
Herausforderung
Steigende Leistungsdichten, zunehmend kompakte Bauformen und höhere Prozesstemperaturen treiben die Anforderungen an ein effizientes Thermomanagement in nahezu allen Industriezweigen deutlich nach oben. Ob Thermomanagement in der Elektromobilität, wärmeleitfähige Isolationssysteme in der Leistungselektronik oder gezielte Wärmeführung im Hochtemperaturprozess, die Wärmeleitfähigkeit eines Werkstoffs wird zunehmend zum wirtschaftlichen Entscheidungsfaktor.
Konsequenz
Leistungsintensive Bauteile neigen zu Wärmestau, was die Systemeffizienz spürbar reduziert und die maximal erreichbare Leistungsdichte begrenzt. Die daraus resultierende thermische Belastung führt zu einer frühzeitigen Alterung der Komponenten und macht einen erhöhten Kühlaufwand erforderlich. Um die Betriebssicherheit dennoch zu gewährleisten, müssen Systeme häufig überdimensioniert werden. Ein Fakt, der die Gesamtbetriebskosten deutlich steigen lässt.
DIE HENZE-Lösung
Bornitrid wird in zahlreichen Anwendungen eingesetzt – sowohl als Bauteil als auch als funktionaler Füllstoff. Als Komponente dient es unter anderem als elektrisches Isolationsmaterial in Hochtemperaturöfen, etwa für Heizerstützen oder Isolationshülsen, sowie als Substrat für Leiterplatten. Als Füllstoff erhöht Bornitrid die Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen, ohne deren elektrische Isolation zu beeinträchtigen. Darüber hinaus findet es Verwendung in verschiedensten Matrixsystemen wie Wärmeleitpasten, Vergussmassen, Klebstoffen, Klebebändern, Thermal‑Interface‑Materialien (TIM) und weiteren gefüllten Formulierungen. Der Einsatz von Bornitrid als Einbettpulver in Sinterprozessen beschreibt die Vielfältigkeit der Einsatzmöglichkeiten.
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Häufig gestellte Fragen
Warum wachsen die Anforderungen an die Wärmeleitfähigkeit in der Industrie stetig?
Steigende Leistungsdichten, immer kompaktere Bauweisen und höhere Prozesstemperaturen stellen in nahezu allen Industriebereichen enorme Anforderungen an das Thermomanagement. Oft besteht in Hochtemperatur- und Energieanwendungen dabei die scheinbar widersprüchliche Herausforderung, dass Bauteile Wärme hocheffizient ableiten, gleichzeitig aber zwingend elektrisch isolieren müssen. Herkömmliche Materialien stoßen hier an ihre Grenzen, während Bornitrid genau diese Multitalent-Eigenschaften in sich vereint.
Wärme hocheffizient ableiten, gleichzeitig aber zwingend elektrisch isolieren müssen.
Von Natur aus besitzen Kunststoffe keine nennenswerte Wärmeleitfähigkeit, obwohl ihr Einsatz insbesondere im Elektronikbereich massiv zunimmt. Um dieses Problem zu lösen, bieten wir unsere HeBoFill® Bornitrid-Pulver an. Sie eignen sich ideal als Füllstoffe, um die Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffe signifikant zu erhöhen, während die hervorragenden elektrischen Isoliereigenschaften vollständig erhalten bleiben. Ein großer Vorteil für die Produktion: Durch die geringe Härte von Bornitrid entsteht bei der Einarbeitung in den Kunststoff kein Werkzeugverschleiß und somit kein störender Metallabrieb.
Welche speziellen Bornitrid-Werkstoffe bieten eine maximale Wärmeleitfähigkeit für Hightech-Anwendungen?
Für Bauteile mit extremen Ansprüchen an die Wärmeableitung haben wir spezielle Hochleistungs-Mischkeramiken wie HeBoSint® SL-A 800 entwickelt. Dieser Werkstoff auf Basis von Aluminiumnitrid und Bornitrid besticht durch eine herausragende Wärmeleitfähigkeit von 115 W/mK bei gleichzeitig exzellenter elektrischer Isolation. Er eignet sich als ideale und kosteneffiziente Lösung für modernste Anwendungen in der Halbleitertechnik, Leistungselektronik, Röntgentechnik sowie der Luft- und Raumfahrt.