中國粉體網(wǎng)訊 由中國粉體網(wǎng)主辦的“2025第二屆高導(dǎo)熱材料與應(yīng)用技術(shù)大會暨導(dǎo)熱填料技術(shù)研討會”在江蘇蘇州合景萬怡酒店成功舉辦!會議期間,我們邀請到北京化工大學(xué)毋偉教授做客“對話”欄目,就六方氮化硼納米片導(dǎo)熱材料的研究進展以及技術(shù)現(xiàn)狀進行了訪談交流。
毋偉教授
中國粉體網(wǎng):您好毋教授,相比于六方氮化硼,六方氮化硼納米片有何更突出的性能優(yōu)勢?
毋教授:六方氮化硼納米片是由硼和氮原子組成的蜂窩狀二維晶體,是六方氮化硼的納米級形態(tài)。相比于六方氮化硼,六方氮化硼納米片突出的性能優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個方面:
高熱導(dǎo)率:面內(nèi)熱導(dǎo)率高達2000W/(m·K),可作為重要的納米導(dǎo)熱填料,用于制備導(dǎo)熱薄膜、導(dǎo)熱橡膠等材料。
比表面積大:相比大塊六方氮化硼,六方氮化硼納米片比表面積更大,有更多如邊緣和褶皺等缺陷位置,這些缺陷可作為化學(xué)反應(yīng)活性位點,更容易被功能化,也更易與其他材料復(fù)合。
優(yōu)良的機械性能:六方氮化硼納米片填充在聚合物中,若復(fù)合良好,即使高填充也不會對聚合物的力學(xué)性能產(chǎn)生大的影響,這緣于其優(yōu)良的柔韌性等機械性能,在導(dǎo)熱材料和柔性電子等領(lǐng)域,具有良好的應(yīng)用前景。
中國粉體網(wǎng):六方氮化硼納米片的制備方法有哪些?
毋教授:六方氮化硼納米片主要有兩種制備方法,一種是采用CVD法(化學(xué)氣相沉積)在六方氮化硼表面沉積金屬薄膜(如Fe、Ni),通過熱處理或電化學(xué)方法誘導(dǎo)應(yīng)力,促使六方氮化硼層間分離;另一種是機械剝離法,利用外力(如膠帶剝離、球磨)直接剝離六方氮化硼晶體。
中國粉體網(wǎng):復(fù)合剝離法制備六方氮化硼納米片的優(yōu)勢有哪些?
毋教授:首先,環(huán)保性突出,整個制備過程以水為介質(zhì),主要在水體系中進行,避免了有機溶劑的使用,符合綠色化學(xué)理念;其次,成本優(yōu)勢顯著,以球磨為核心工藝,設(shè)備簡單且能耗較低,可實現(xiàn)規(guī)模化低成本生產(chǎn);最后,產(chǎn)品性能優(yōu)異,制得的六方氮化硼納米片厚度處于納米級別,尺寸分布均勻,兼具高比表面積與良好的結(jié)晶度,在導(dǎo)熱、絕緣等領(lǐng)域展現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能。
中國粉體網(wǎng):請問毋教授,目前將六方氮化硼納米片用于導(dǎo)熱領(lǐng)域面臨哪些難題?
毋教授:六方氮化硼納米片在導(dǎo)熱領(lǐng)域應(yīng)用時,各向異性導(dǎo)致熱傳導(dǎo)方向受限這一問題尤為突出。為改善該問題,通常需將其加工成球狀等三維立體結(jié)構(gòu),以構(gòu)建多向?qū)崧窂,但這一過程增加了材料的加工復(fù)雜度,制約了其在部分場景的規(guī);瘧(yīng)用。
中國粉體網(wǎng):您的研究方向有哪些,近年來取得了哪些研究成果?
毋教授:我的研究方向聚焦于二維材料的機械剝離制備及其在導(dǎo)熱領(lǐng)域的應(yīng)用探索。具體而言,通過機械法剝離石墨烯、六方氮化硼等二維材料,并系統(tǒng)研究其微觀結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控機制。在此基礎(chǔ)上,進一步開發(fā)相變材料、界面熱管理材料及涂層材料,針對不同應(yīng)用場景(如電子器件散熱、能源存儲系統(tǒng)),深入探究材料的導(dǎo)熱性能優(yōu)化路徑,致力于構(gòu)建高效導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)與多功能復(fù)合體系。
中國粉體網(wǎng):采訪到此結(jié)束,感謝毋教授接受我們的采訪。
毋教授:好,謝謝大家。