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      氮化硼的最新應(yīng)用之一是制備5G導(dǎo)熱材料，這種材料的面內(nèi)導(dǎo)熱率可以達(dá)到39W/m·K。這種高性能的導(dǎo)熱材料對(duì)于5G和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代電子設(shè)備的高效熱管理至關(guān)重要，尤其是在更小的空間內(nèi)產(chǎn)生更多熱量的情況下。       隨著5G和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子設(shè)備正變得越來(lái)越小巧、快速和多功能，同時(shí)還要保持高度的可靠性和穩(wěn)定性。這些進(jìn)步的代價(jià)是在更緊湊的空間內(nèi)產(chǎn)生了更多的熱量，這對(duì)設(shè)備的散熱系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。高效的熱管理成為了確保電子設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。

       傳統(tǒng)的散熱解決方案，如高導(dǎo)熱金屬，由于其導(dǎo)電性而不適用于顯卡、CPU等關(guān)鍵部件的散熱。因此，開(kāi)發(fā)具有高導(dǎo)熱性和高絕緣性的界面材料成為了當(dāng)務(wù)之急。這些導(dǎo)熱界面材料能夠在水平和垂直方向上有效地傳導(dǎo)熱量，減少因表面不平整造成的熱阻，從而顯著提升熱傳遞效率。 然而，目前市面上的絕緣熱界面材料，如導(dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱凝膠，其熱導(dǎo)率通常在2到12 W/m·K之間，這對(duì)于高功率密度的器件來(lái)說(shuō)是不夠的。因此，提高導(dǎo)熱界面材料的導(dǎo)熱性能仍然是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

       六方氮化硼（h-BN）因其卓越的物理和化學(xué)性質(zhì)，如高導(dǎo)熱性、高耐熱性、低摩擦系數(shù)、低熱膨脹系數(shù)和優(yōu)異的介電性質(zhì)，成為了填充型高導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的理想選擇。盡管如此，h-BN與聚合物的不相容性和難分散性，以及其固有的各向異性熱性能，使得在聚合物基復(fù)合材料中實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)熱率變得困難。

       浙江大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)柏浩教授和高微微副教授的合作，提出了一種創(chuàng)新的雙向凍結(jié)技術(shù)，用于制備具有雙軸定向?qū)峋W(wǎng)絡(luò)的六方氮化硼B(yǎng)N/聚氨酯（BN/PU）復(fù)合材料。這種復(fù)合材料在80 vol%的六方氮化硼B(yǎng)N填充下，展現(xiàn)出了高達(dá)39.0 W/m·K的平面內(nèi)熱導(dǎo)率和11.5 W/m·K的垂直平面熱導(dǎo)率。通過(guò)冰晶的束縛作用，六方氮化硼B(yǎng)N/PU懸浮液被組裝成網(wǎng)絡(luò)，形成了一種橋連的層狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)熱壓處理后，得到了致密的六方氮化硼B(yǎng)N/PU復(fù)合材料。這種方法有效地解決了各向異性六方氮化硼B(yǎng)N基復(fù)合材料在某一方向?qū)嵯禂?shù)增強(qiáng)而犧牲另一方向的問(wèn)題?；谶@種復(fù)合材料的熱界面材料在冷卻效率上優(yōu)于商業(yè)產(chǎn)品，能夠使芯片的實(shí)際溫度降低15°C，并且在1000次加熱和冷卻循環(huán)后仍保持良好的熱穩(wěn)定性。這項(xiàng)研究為開(kāi)發(fā)先進(jìn)的熱界面材料提供了一種有效途徑，滿足了先進(jìn)電子和可穿戴電子設(shè)備對(duì)高性能熱界面材料的巨大需求。