3月15日，自然材料（Nature Materials）期刊發表由清華大學深圳國際研究生院、中科院深圳先進技術研究院、金屬研究所等國內研究團隊合作開發的研究成果，在近室溫（45℃）制備氮化硼塊體導熱和高溫結構材料。
論文地址：https://www.nature.com/articles/s41563-024-01840-0
氮化硼塊體材料制備機理及應用
傳統的塊體范德華(vdW)材料制造需要1000℃以上的溫度，由相應的顆粒燒結而成。這項研究中，不是在如此高的溫度下直接燒結石墨或氮化硼顆粒，而是以極低的能耗將這些顆粒剝離成二維(2D)納米片。隨后，采用45℃（甚至室溫）下的成型工藝將這些納米片轉化為機械強度高的塊狀范德華材料，材料的孔隙率<0.1%。
機理研究表明，水介導的范德華相互作用的激活是形成堅固而致密的塊體材料的原因。最初，吸附在二維納米片上的水起潤滑作用并促進排列。隨后的擠壓會關閉排列整齊的納米片之間的間隙，并將其致密化為堅固的塊體材料。水擠壓還會產生應力，并且應力會隨著成型溫度的升高而增加，溫度過高會導致片間錯位；因此，近室溫成型工藝是首選。該技術提供了一種節能的替代方法，可以設計出具有定制成分和特性的各種致密塊體范德華材料。該方法適用于多種二維材料，包括MXene和過渡金屬二硫化物。此外，無添加劑的范德華材料有助于實現二維材料基聚合物復合材料失效的高溫應用。
編譯整理 YUXI
作者：粉體圈
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