【原创】高热导与易加工难两全?六方氮化硼纳米片导热应用的绝佳优势与现实困境——专访北京化工大学毋伟教授


来源:中国粉体网   月明

[导读]  由中国粉体网主办的“2025第二届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”在江苏苏州合景万怡酒店成功举办!

中国粉体网讯  由中国粉体网主办的“2025第二届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”在江苏苏州合景万怡酒店成功举办!会议期间,我们邀请到北京化工大学毋伟教授做客“对话”栏目,就六方氮化硼纳米片导热材料的研究进展以及技术现状进行了访谈交流。


 

毋伟教授


中国粉体网:您好毋教授,相比于六方氮化硼,六方氮化硼纳米片有何更突出的性能优势?

 

毋教授:六方氮化硼纳米片是由硼和氮原子组成的蜂窝状二维晶体,是六方氮化硼的纳米级形态。相比于六方氮化硼,六方氮化硼纳米片突出的性能优势主要体现在两个方面:

 

高热导率:面内热导率高达2000W/(m·K),可作为重要的纳米导热填料,用于制备导热薄膜、导热橡胶等材料。

 

比表面积大:相比大块六方氮化硼,六方氮化硼纳米片比表面积更大,有更多如边缘和褶皱等缺陷位置,这些缺陷可作为化学反应活性位点,更容易被功能化,也更易与其他材料复合。

 

优良的机械性能:六方氮化硼纳米片填充在聚合物中,若复合良好,即使高填充也不会对聚合物的力学性能产生大的影响,这缘于其优良的柔韧性等机械性能,在导热材料和柔性电子等领域,具有良好的应用前景。

 

中国粉体网:六方氮化硼纳米片的制备方法有哪些?

 

毋教授:六方氮化硼纳米片主要有两种制备方法,一种是采用CVD法(化学气相沉积)在六方氮化硼表面沉积金属薄膜(如Fe、Ni),通过热处理或电化学方法诱导应力,促使六方氮化硼层间分离;另一种是机械剥离法,利用外力(如胶带剥离、球磨)直接剥离六方氮化硼晶体。

 

中国粉体网:复合剥离法制备六方氮化硼纳米片的优势有哪些?

 

毋教授:首先,环保性突出,整个制备过程以水为介质,主要在水体系中进行,避免了有机溶剂的使用,符合绿色化学理念;其次,成本优势显著,以球磨为核心工艺,设备简单且能耗较低,可实现规模化低成本生产;最后,产品性能优异,制得的六方氮化硼纳米片厚度处于纳米级别,尺寸分布均匀,兼具高比表面积与良好的结晶度,在导热、绝缘等领域展现出优异的综合性能。

 

中国粉体网:请问毋教授,目前将六方氮化硼纳米片用于导热领域面临哪些难题?

 

毋教授:六方氮化硼纳米片在导热领域应用时,各向异性导致热传导方向受限这一问题尤为突出。为改善该问题,通常需将其加工成球状等三维立体结构,以构建多向导热路径,但这一过程增加了材料的加工复杂度,制约了其在部分场景的规模化应用。

 

中国粉体网:您的研究方向有哪些,近年来取得了哪些研究成果?

 

毋教授:我的研究方向聚焦于二维材料的机械剥离制备及其在导热领域的应用探索。具体而言,通过机械法剥离石墨烯、六方氮化硼等二维材料,并系统研究其微观结构与性能调控机制。在此基础上,进一步开发相变材料、界面热管理材料及涂层材料,针对不同应用场景(如电子器件散热、能源存储系统),深入探究材料的导热性能优化路径,致力于构建高效导热网络与多功能复合体系。

 

中国粉体网:采访到此结束,感谢毋教授接受我们的采访。

毋教授:好,谢谢大家。

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