一種控制六方氮化硼（h-BN）在導熱復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片狀結構平行方向的熱導率可達到160 W/m·K，而沿著片狀結構垂直方向的熱導率只有40 W/m·K。為了充分發揮六方氮化硼（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了一種更節能的方法來控制導熱聚合物復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象（這是一種溫度梯度導致懸浮在流體介質中的固體顆粒移動或旋轉的現象）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，導致填料顆粒旋轉并沿施加的溫度梯度重新排列。在達到所需的方向后，復合材料被光固化，從而得到具有固定填料方向的固體復合材料，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/磁場等傳統工藝更節能，且不損害六方氮化硼（h-BN）導熱劑本身質量及其熱性能，從而可以開發出高效的導熱復合材料。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日發表在第117期《聚合物測試》期刊中。