用好六方氮化硼（h-BN）的關(guān)鍵

在電子器件領(lǐng)域，六方氮化硼（h-BN）已被證明是一種具有顯著優(yōu)勢(shì)的導(dǎo)熱粉體，它同時(shí)具備低密度和類石墨的層狀晶型結(jié)構(gòu)，在提高導(dǎo)熱性的同時(shí)，還可以保持導(dǎo)熱界面材料（TIM）的電絕緣性能。但要用好氮化硼，沒有優(yōu)秀的功能化改性工藝可不行。

功能化改性是指在不改變材料總體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用物理或化學(xué)的方法改變材料的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高材料的性能，甚至賦予材料新的物理化學(xué)性質(zhì)。六方氮化硼具有很高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，但其表面缺乏活性基團(tuán)，與大多數(shù)有機(jī)分子及聚合物分子鏈間缺乏強(qiáng)相互作用，因而在有機(jī)溶劑與聚合物基體中的分散性很差，這極大地限制了六方氮化硼對(duì)聚合物材料性能的改善效果，所以很難對(duì)其進(jìn)行改性。目前在人們不斷探索中，總結(jié)了以下幾種對(duì)氮化硼能進(jìn)行有效改性的方法：

1.非共價(jià)鍵改性

非共價(jià)鍵改性是指通過有機(jī)分子或無機(jī)分子的范德華力、氫鍵或π-π鍵作用對(duì)六方氮化硼表面進(jìn)行修飾，使得六方氮化硼納米片層在有機(jī)溶劑與聚合物中能夠穩(wěn)定分散。但這種方法會(huì)引入其他組分，如生物大分子、表面活性劑、離子液體、納米粒子等。

2、共價(jià)鍵改性

共價(jià)鍵改性主要是指將低相對(duì)分子質(zhì)量或高相對(duì)分子質(zhì)量的有機(jī)或無機(jī)化合物共價(jià)接枝到六方氮化硼片層表面，主要方法有羥基化、氨基化和摻雜異質(zhì)原子。

六方氮化硼的羥基化和氨基化

—OH、—NH2可以通過共價(jià)鍵連接在親電子的B原子表面，是對(duì)氮化硼進(jìn)行化學(xué)修飾的最重要方法?！狾H修飾不僅可以提高氮化硼基質(zhì)的填充性能，克服六方氮化硼的疏水性，并且對(duì)其生物過程以及進(jìn)一步形成氮化硼派生物具有重要的影響。六方氮化硼的羥基化可以分為物理法和化學(xué)法。物理法包括堿（如氫氧化鈉）輔助球磨法、次氯酸鈉輔助球磨法、風(fēng)化法、高溫退火法、熱蒸汽法、超聲法等；化學(xué)法包括過氧化氫法、熔融氫氧化物處理法、堿溶液處理法等。

摻雜異質(zhì)原子

摻雜是指為了改善某種材料或物質(zhì)的性能，在這種材料或物質(zhì)中加入少量其他元素或化合物，使材料、基質(zhì)產(chǎn)生特定的電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)等性能，從而使其具有特定的價(jià)值或用途。六方氮化硼作為一種寬禁帶半導(dǎo)體，可以通過減小帶隙來保持其結(jié)構(gòu)不變。研究表明，引入Ｃ或O原子，可以調(diào)控六方氮化硼的帶隙。

3、其他方法

除上述方法外，烷基化、超鹵素化等方法也是有效的手段。金戈新材采用有機(jī)硅表面處理劑對(duì)六方氮化硼粉體進(jìn)行表面改性，能很好的改善導(dǎo)熱粉體與有機(jī)硅基體相容性差的問題，使導(dǎo)熱混合物具有良好的加工性能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的填充。基于這一研究方向，金戈新材開發(fā)了一款以六方氮化硼為主要原料的低比重導(dǎo)熱硅膠墊片用填料GD-S231A等導(dǎo)熱粉體，產(chǎn)品在滿足壓延加工性能的同時(shí)，能實(shí)現(xiàn)低填充高導(dǎo)熱，可將有機(jī)硅復(fù)合材料的比重增加幅度降低。

總之，采用不同的修飾方法對(duì)六方氮化硼進(jìn)行改性，賦予其不同的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)，為六方氮化硼在不同領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更廣闊的應(yīng)用前景。