氮化硼的機(jī)械穩(wěn)定性差，極易剝離成二維層狀材料。為了充分利用氮化硼優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，并克服其機(jī)械穩(wěn)定性差的缺點，需要從二維層狀氮化硼出發(fā)制備其三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。然而，傳統(tǒng)方法不能有效解決這一問題。因此，尋求將二維氮化硼組裝成三維結(jié)構(gòu)的簡單、高效方法就成了亟待攻克的難題。

近日，西安交通大學(xué)電子學(xué)院汪宏教授課題組與南方科技大學(xué)與美國賓州州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作，以碳酸氫銨為犧牲材料，用簡便且通用的方法構(gòu)造三維氮化硼泡沫(3D-BN)，通過環(huán)氧樹脂填充3D-BN獲得縱向熱導(dǎo)率最高可達(dá)6.11Wm-1K-1復(fù)合材料。該研究成果以《一種簡單通用的方法制備高熱導(dǎo)率的三維氮化硼泡沫填充環(huán)氧樹脂復(fù)合材料》為題，在國際化學(xué)工程領(lǐng)域頂級期刊《化學(xué)工程》（Chemical Engineering Journal）上發(fā)表。

“散熱問題是制約微電子器件和系統(tǒng)發(fā)展和應(yīng)用的瓶頸。隨著電子器件不斷向小型化、集成化和多功能化的方向發(fā)展，其功率密度不斷增加，單位體積的發(fā)熱量越來越大，電子元器件工作時產(chǎn)生的熱量，影響電子元器件性能和使用壽命的關(guān)鍵因素?！蓖艉杲淌谡f，“滿足5G和自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)通過向聚合物基體添加隨機(jī)分散的導(dǎo)熱填料的方法不僅不能有效增加熱導(dǎo)率，還會極大增加復(fù)合材料的介電常數(shù)和介電損耗”。

科研人員通過有限元方法進(jìn)行了進(jìn)一步分析表明，高導(dǎo)熱率歸因于3D-BN泡沫，其中BN泡沫僅由片狀氮化硼組成，氮化硼與氮化硼在壓力下緊密連接，其在復(fù)合材料中能夠提供聲子傳輸?shù)目焖偻ǖ溃瑫r具有優(yōu)異的絕緣性能，低介電常數(shù)和介電損耗。這項工作為熱管理聚合物的制備和設(shè)計提供了一個簡單的方法和新的范例。

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S138589472031439X?via%3Dihub

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