氮化硼纳米片的绿色制备及在导热复合材料中的应用

作者：石贤斌; 张帅; 陈超; 聂向导; 班露露; 赵亚星; 刘仁; 桑欣欣

来源：复合材料学报, 2022, 1-9.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20221103.001

• 绿色溶剂
• 氮化硼
• 剥离
• 聚偏氟乙烯
• 导热性能

聚偏氟乙烯（PVDF）等聚合物因具有较低的热导率限制了其使用范围，添加高导热填料可以提升聚合物材料的导热性能，所制备的聚合物基导热复合材料在热管理领域具有重要的应用价值。本文采用六方氮化硼纳米片（BNNS）和球形氧化铝(Al2O3)作为导热填料，通过热压的方法制备出Al2O3-BNNS/PVDF导热复合材料。首先，在氯化胆碱（ChCl）与植酸（PA）水溶液组成的绿色溶剂中，高效剥离制备得到厚度3～5 nm、直径1～5 μm的BNNS纳米填料。再利用BNNS、Al2O3杂化填料的协同作用，采用溶液共混-热压的方式制得具有类似豌豆荚结构的导热复合材料，构建出良好的导热网络。当添加30wt%Al2O3与20wt% BNNS时，复合材料面内热导率高达11.54 W/（m·K），垂直热导率为5.70 W/（m·K），复合材料的热导率大幅提升，用作热界面材料表现出优异的散热性能。

• 单位
  化学与材料工程学院; 江南大学