集成电路和电子器件的快速发展使得其对高导热和电绝缘复合材料具有强烈的需求，以有效地解决器件运行中的“热点”问题。基于这些考虑，六方氮化硼纳米片（BNNS）被认为是制备聚合物基复合材料的最有前途的填料。然而，迄今为止，还没有一种有效的合成方法来制备不仅具有较大横向尺寸的超大长径比BNNS，还同时保持其原子薄特性，这严重制约了BNNS/聚合物复合材料导热性能的进一步提高。

近日，中科院宁波材料所Cheng-Te Lin，湖南大学Ding Chen，中国科学院深圳先进技术研究院鲁济豹报道了一种简单的基于微流态化的技术，高产率（70%−76%）和高效率（≈30 min工艺时间）制备了BNNs，其平均横向尺寸和厚度分别为4.65 μm和3.1 nm，而且具有创纪录的≈1500的长径比。

文章要点

1）当这种BNNS用作聚合物基体中的导热填料时，由于BNNS的低界面密度和较大的接触面积，其声子平均自由程较长，声子散射较小，因此与使用低长径比BNNs的情况相比，复合材料的导热性能得到了有效改善。用83wt%的BNN制备的复合膜的面内导热系数达到67.6 W m⁻¹ K⁻¹，约35500的热导率（TCE）和约427的比热导率都达到了创纪录的水平。

2）所开发的BNNS/PVA薄膜具有较高的面内TCE、坚固的机械性能和优异的电绝缘性能，有望应用在电子冷却中的散热应用，并显示出比商用基板（FCCL）更好的散热性能。

研究结果为未来在电子热管理和封装解决方案中制备具有更高导热系数的2D材料基复合材料的研究提供了一个新的视角。

参考文献

Qingwei Yan, et al, Ultrahigh-Aspect-Ratio Boron Nitride Nanosheets Leading to Superhigh In-Plane Thermal Conductivity of Foldable Heat Spreader, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.0c09229

https://doi.org/10.1021/acsnano.0c09229