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氮化硼的最新應用之一是制備5G導熱材料，這種材料的面內導熱率可以達到39W/m·K。這種高性能的導熱材料對于5G和物聯網時代電子設備的高效熱管理至關重要，尤其是在更小的空間內產生更多熱量的情況下。 隨著5G和物聯網技術的飛速發展，電子設備正變得越來越小巧、快速和多功能，同時還要保持高度的可靠性和穩定性。這些進步的代價是在更緊湊的空間內產生了更多的熱量，這對設備的散熱系統提出了嚴峻挑戰。高效的熱管理成為了確保電子設備正常運行的關鍵技術。
傳統的散熱解決方案，如高導熱金屬，由于其導電性而不適用于顯卡、CPU等關鍵部件的散熱。因此，開發具有高導熱性和高絕緣性的界面材料成為了當務之急。這些導熱界面材料能夠在水平和垂直方向上有效地傳導熱量，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，如導熱硅脂和導熱凝膠，其熱導率通常在2到12 W/m·K之間，這對于高功率密度的器件來說是不夠的。因此，提高導熱界面材料的導熱性能仍然是一個亟待解決的問題。
六方氮化硼（h-BN）因其卓越的物理和化學性質，如高導熱性、高耐熱性、低摩擦系數、低熱膨脹系數和優異的介電性質，成為了填充型高導熱絕緣復合材料的理想選擇。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，使得在聚合物基復合材料中實現高導熱率變得困難。
浙江大學的研究團隊，通過柏浩教授和高微微副教授的合作，提出了一種創新的雙向凍結技術，用于制備具有雙軸定向導熱網絡的六方氮化硼BN/聚氨酯（BN/PU）復合材料。這種復合材料在80 vol%的六方氮化硼BN填充下，展現出了高達39.0 W/m·K的平面內熱導率和11.5 W/m·K的垂直平面熱導率。通過冰晶的束縛作用，六方氮化硼BN/PU懸浮液被組裝成網絡，形成了一種橋連的層狀結構，經過熱壓處理后，得到了致密的六方氮化硼BN/PU復合材料。這種方法有效地解決了各向異性六方氮化硼BN基復合材料在某一方向導熱系數增強而犧牲另一方向的問題。基于這種復合材料的熱界面材料在冷卻效率上優于商業產品，能夠使芯片的實際溫度降低15°C，并且在1000次加熱和冷卻循環后仍保持良好的熱穩定性。這項研究為開發先進的熱界面材料提供了一種有效途徑，滿足了先進電子和可穿戴電子設備對高性能熱界面材料的巨大需求。
