一種控制六方氮化硼（h-BN）在導熱復(fù)合材料中取向的新方法

六方氮化硼（h-BN）導熱劑是典型的各向異性材料，即沿著BN片狀結(jié)構(gòu)平行方向的熱導率可達到160 W/m·K，而沿著片狀結(jié)構(gòu)垂直方向的熱導率只有40 W/m·K。為了充分發(fā)揮六方氮化硼（h-BN）的高導熱性能，降低異向傳熱的影響，韓國釜山國立大學ChaeBin Kim教授和他的團隊開發(fā)了一種更節(jié)能的方法來控制導熱聚合物復(fù)合材料中六方氮化硼的取向。

釜山國立大學研究人員提出利用熱泳現(xiàn)象（這是一種溫度梯度導致懸浮在流體介質(zhì)中的固體顆粒移動或旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象）將六方氮化硼（h-BN）導熱粉體顆粒懸浮在紫外線固化液體中，并將其涂在兩塊玻璃板之間。沿薄膜厚度施加溫度梯度，導致填料顆粒旋轉(zhuǎn)并沿施加的溫度梯度重新排列。在達到所需的方向后，復(fù)合材料被光固化，從而得到具有固定填料方向的固體復(fù)合材料，形成傳熱路徑。研究人員表示，此次研究是使用熱泳控制各向異性填料取向的首個實驗證明。

該方法相對使用電場/磁場等傳統(tǒng)工藝更節(jié)能，且不損害六方氮化硼（h-BN）導熱劑本身質(zhì)量及其熱性能，從而可以開發(fā)出高效的導熱復(fù)合材料。另外，研究人員認為，所提出的方法有可能降低制造導熱復(fù)合材料的能源成本。這項“使用熱泳法控制聚合物中的導熱二維填料取向”的研究成果將于2023年1月1日發(fā)表在第117期《聚合物測試》期刊中。