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在熱管理領域，導熱粉體（填料）六方氮化硼以其獨特的性能，正成為越來越多研究者和工程師關注的焦點。今天，我們就來探討一下六方氮化硼的特性，在探討如何在低填充量下實現氮化硼導熱復合材料的高熱導率，以降低成本并提高其綜合性能。由于高性能粉體制備生產和應用技術尚不成熟，導致成本偏高，因此，研究如何在低填充量下實現高熱導率具有重要意義。
首先，讓我們來了解一下六方氮化硼的特性。六方氮化硼，簡稱h-BN，是一種具有六方晶體結構的化合物。它具有優異的導熱性能，熱導率可達到甚至超過某些金屬材料。此外，六方氮化硼的介電常數低，耐高溫，耐腐蝕，抗氧化，具有良好的化學穩定性和熱穩定性。這些特性使得六方氮化硼在導熱領域具有廣泛的應用前景。
實驗方法主要包括自組裝三維導熱網絡、導熱填料取向、混合導熱填料的填充和雙逾滲結構的構建。自組裝三維導熱網絡通過導熱填料的自組裝預先構建三維導熱網絡，然后與聚合物基體組裝制備得到復合材料。與傳統分散填料填充的聚合物復合材料相比，連續網絡結構能有效降低填料與聚合物基體間的界面熱阻，建立更連續、更完善的導熱路徑。
混合導熱填料的填充通過添加不同種類、不同形狀和不同尺寸的導熱填料在內部形成更多的熱傳導通道，從而在降低導熱填料添加量的情況下，獲得具有優良導熱性能的復合材料。不同尺寸填料復配和不同維度填料復配的協同作用，有利于導熱路徑的形成，提高導熱填料在聚合物基體中的填充密度，降低氮化硼填充聚合物復合材料的成本。
研究發現，基于三維多孔泡沫預構筑-聚合物回填或犧牲模板、聚合物顆粒/導熱填料的干/濕法沉積-后加工工藝、聚合物纖維/織物沉積-后加工工藝、膠乳混合-鑄膜或絮凝工藝等多種在聚合物基體中構建三維互聯導熱網絡的構筑工藝，可以顯著提高復合材料的導熱性能。然而，這些方法的制備工藝較為繁雜，實現工業化生產還需進一步探索。
綜上所述，本研究通過自組裝三維導熱網絡、混合導熱填料的填充等策略，成功實現了在低填充量下氮化硼導熱復合材料的高熱導率，為降低成本、提高綜合性能提供了有效途徑。
六方氮化硼作為一種優異的導熱填料，在低填充量下實現高熱導率的關鍵在于優化填充、控制取向以及與其他導熱填料的混合。隨著研究的深入，我們期待六方氮化硼在導熱領域的應用將更加廣泛，為熱管理技術的發展帶來新的突破。
