美國東北大學（Northeastern University）的研究人員最近開發(fā)出一種可壓縮成型為復雜形狀部件的氮化硼基陶瓷材料，這一突破可能會改變包括手機在內的電子產品的設計和構造。該成功近期發(fā)表于Advanced Materials上。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202203939

東北大學DAPS實驗室負責人，機械和工業(yè)工程副教授Erb博士表示，材料的開發(fā)源于一次偶然。當時科研團隊正在為一個工業(yè)合作伙伴的項目測試一種化合物陶瓷，結果部件從夾具上意外掉落后并沒有破損，而是發(fā)生了形變。Erb說，“在試過幾次之后，我們又開始對材料進行壓制成型，而這非常便捷。”

具體來說，研究人員通過組合振動和流延光聚合工藝制造的燒結氮化硼復合片材表現出高度取向的微觀結構，這使得這些預制片材在壓縮成型過程中可以作為粘性賓漢假塑性（Bingham flow，牛頓流體）流動材料。（譯者注：一定范圍內基本符合牛頓定律的流體在流變學中被當做牛頓流體進行處理。如食品中的水、普通蜂蜜、油、酒、液糖、玉米糖漿、過濾后的果汁等；在自然界中的食品，不符合牛頓流體定律的流體占大多數，包括濃果汁、果醬、全雞蛋、菜泥、濃牛奶以及巧克力漿等固液懸浮體都是非牛頓流體。）這些燒結的全陶瓷預制件熱成型為薄而復雜的部件，其厚度可低至200μm。此外，利用新的工作流程來生成定制的全陶瓷散熱器還可以壓裝到印刷電路板上，毫不顯眼但性能卻優(yōu)于金屬散熱器。

基于聲子晶體的陶瓷允許熱量在沒有電子傳輸的情況下流動，它不會干擾手機和其他系統(tǒng)的射頻 (RF)。Erb說，“如果你將鋁制散熱器放入射頻組件中，你基本上就引入了一系列天線來與射頻信號交互，相反，我們可以將我們的氮化硼材料放在射頻元件內部和周圍，它對射頻信號基本上是不可見的。”

目前，研究團隊正在通過他們的初創(chuàng)公司Fourier LLC開發(fā)該產品，該公司以兩個世紀前研究陶瓷熱流的法國數學家Joseph Fourier的名字命名。Fourier獲得了東北大學研究創(chuàng)新中心頒發(fā)的50000美元的Spark基金獎。

編譯 YUXI

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