日本材料技研(Japan Material Technologies)近日宣布,已成功建立年產1噸以上的負熱膨脹材料“BNFO”量產體系,并開發出可耐受400℃以上高溫環境的新等級產品 “BNFO-HT”。
該材料可應用于精密樹脂成型件、導電膏、粘合劑等高溫工藝場景,拓寬了負熱膨脹材料的產業化應用邊界。

BNFO的外觀
材料特性:升溫反而收縮的“逆向陶瓷”
BNFO是一種具有鈣鈦礦(Perovskite)結構的氧化物陶瓷,化學式為 BiNi1-xFexO3,主要由鉍(Bi)、鎳(Ni)和鐵(Fe)構成。
該材料在升溫時會發生晶格結構變化,從而導致體積收縮——即表現出“負熱膨脹”特性。與此同時,其電阻、熱阻等物性也會隨溫度變化而顯著調整,因此在電子元件、溫控補償、復合材料匹配等領域具有潛在價值。
技術進展:從實驗室走向量產
日本材料技研與東京科學大學東正樹教授團隊、神奈川縣產業技術綜合研究所長期合作,成功開發出適用于工業化的BNFO生產工藝。該項目還獲得日本經濟產業省“成長型中小企業研發支援項目”資助。通過這項合作,企業不僅實現了穩定量產,還推動了高耐熱等級產品的開發與性能分級化。
此次發布的高耐熱系列包括:
l BNFO-HT24:負熱膨脹溫區約 0~60℃
l BNFO-HT40:負熱膨脹溫區約 150~180℃

各BNFO表現出負熱膨脹的工作溫度范圍
新材料可在 400℃以上高溫下保持穩定結構,使其能夠在工程塑料與熱塑性樹脂的高溫熔融混煉工藝中使用,為塑料復合材料領域提供了新的熱膨脹控制方案。
小結
負熱膨脹陶瓷長期以來受限于制備難度與熱穩定性,日本材料技研此次實現噸級量產與高溫版本開發,標志著該類材料正從實驗室研究邁向實際產業應用。
隨著高密度封裝、車載電子、精密成型件等領域對熱尺寸穩定性要求不斷提高,BNFO及其高耐熱版本的量產化,有望推動復合材料熱膨脹調控、電子封裝熱應力管理等領域的技術升級。
粉體圈Coco編譯
作者:粉體圈
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