六方氮化硼在导热领域有哪些应用?


来源9/span>中国粉体 石语

[导读]晶盾新材料技术总经理刘旭坡报告

中国粉体网讯氮化硼(BN)是由同等数量的氮(N)和硼(B)原子组成,晶体结构与碳体系十分相似。现有六方氮化硼(h-BN)、立方氮化硼(c-BN)、菱方氮化硼(r-BN)及纤锌矿型氮化硼(w-BN?种不同结构的晶型。其中,h-BN为蜂窝六边片状材料,每层内部由B-N共价键结合,层间由范德华力堆叠结合,结构较为稳定。另外,h-BN具有高导热性、电绝缘性和热稳定性等性能,成为提升设备散热效率、延长寿命的关键材料、/p>


h-BN外观和微观结枃/p>


六方氮化硼的制备方法主要包括机械剥离、液相剥离、化学气相沉积及其他方法等、strong>机械剥离包括Scoth胶带法和球磨法等,相较于Scoth胶带法,球磨剥离法的实用性及规模性均较好、strong>液相剥离主要是在有机液相剥离溶剂体系中引入一定的高能量(主要为超声辅助),通过溶剂分子和BN表面强烈的相互作用破坏层间的范德华力,从而实现对h-BN的剥离。采用液相超声剥离得到的纳米片形貌完整、缺陷少,因此该方法是大规模制备纳米片且产业化潜力最大的方法。耋strong>CVD泔/strong>可以生产出纯度极高、缺陷较少且膜厚可控的BN纳米片,也是一些高端热电材料规模化制备的有效方法、/p>


六方氮化硼在电子器件热管理、高温陶瓷及功能塑料等领域展现出广阔的应用前景、/p>


电子器件、/strong>电子器件的柔性化对衬底材料提出了新的要求。通过层层有序堆叠得到的氮化硼薄膜可以直接应用于电子器件的介电衬底或超薄介电分离层中,用于耗散器件工作时产生的热量。另外,还可以将六方氮化硼纳米片作为导热填料添加到高分子材料中得到导热界面材料,涂敷于散热元器件与发热元器件之间,起到降低二者接触热阻作用、/p>


h-BN在电子器件热管理的潜在应用方弎/p>


高温陶瓷、/strong>六方氮化硼陶瓷是一种综合性能优异且极具发展潜力的新型高温陶瓷材料。h-BN陶瓷具有很高的使用温度,在中性还原气氛中能耐热?000℃,在氮气和氢气中使用温度可?800℃。与其它陶瓷材料相比,h-BN陶瓷具有优异的耐高温、热稳定性、化学稳定性、高温绝缘性及易高精度机械加工等一系列特性,使其在高温工程应用中备受关注、/p>


功能塑料、/strong>有研究利用六方氮化硼开发了功能化压力成型塑料纳米复合材料。如在PS/PBA CSNP基体中加入h-BN,可产出高热导率的热管理复合材料PS/PBA/h-BN。这些材料在保留低温加工特性的同时,显著提升了其在特定领域的应用价值、/p>


六方氮化硼在多领域展现出了广阔的应用前景。但目前其大规模应用仍面临成本高、规模化生产难、与基体相容性不佳等瓶颈。从性价比角度出发,通过优化合成工艺、开发低成本的湿化学法或剥离技术,有望显著降低生产成本。同时,针对不同应用场景设计复合体系,可进一步提升其综合性能与经济性,推动六方氮化硼在导热领域的商业化进程、/p>


2026??8日,中国粉体网将?span style="color: rgb(192, 0, 0);">广东?东莞举办‛span style="color: rgb(192, 0, 0);">第三届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”。届时,我们邀请到晶盾新材料科技(河南)有限公司技术总经理刘旭坡出席本次大会并作题为《六方氮化硼导热应用:多领域前景、瓶颈与规模化破局路径《/strong>的报告、/p>


个人简今/strong>


刘旭坡,中国地质大学(武汉)博士,华中科技大学博士后,担任晶盾新材料技术总经理。深耕高性能氮化硼材料领域,率团队攻克高导热粉体制备技术瓶颈,成功实现复相陶瓷规模化生产、/p>



参考来源:

中国化工信息周刊

柯雪等:氮化硼功能化改性高分子导热复合材料的制备及性能研究进展

李佩悦等:六方氮化硼高导热纳米材料:晶体结构、导热机理及表面修饰改?/p>

孙川等:六方氮化硼的液相剥离及其在电子器件热管理应用的研究进屔/p>


(中国粉体网编辑整理/石语(/p>

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