利用氮化硼填料成功開發(fā)高導(dǎo)熱柔性復(fù)合相變膜

最近，大連化物所科研團(tuán)隊(duì)選用高導(dǎo)熱與電絕緣性的氮化硼作為導(dǎo)熱填料，將有機(jī)相變材料負(fù)載于多孔結(jié)構(gòu)的聚偏氟乙烯-氮化硼薄膜中，構(gòu)建了具有導(dǎo)熱增強(qiáng)與電絕緣性的柔性復(fù)合相變膜。該成果發(fā)表在納米能源期刊（Nano Energy），

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https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109256

柔性復(fù)合相變膜開發(fā)制備示意圖

相變材料(PCM)以其具備在恒定的相變溫度下吸收或釋放大量潛熱的卓越能力，廣泛用作熱能存儲(chǔ)和溫度調(diào)節(jié)的介質(zhì)。但是，其固有的低導(dǎo)熱率、固態(tài)剛性和電絕緣性PCM的問題極大地限制了其在柔性電子設(shè)備的可穿戴熱管理領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。

大連化物所研究員史全團(tuán)隊(duì)通過將有機(jī)相變材料負(fù)載于聚偏二氟乙烯-氮化硼（PVDF-BN）薄膜為基底的多孔結(jié)構(gòu)，開發(fā)出一種具有改進(jìn)的導(dǎo)熱性的柔性復(fù)合PCM薄膜，其優(yōu)異的電絕緣性性能和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，進(jìn)一步增強(qiáng)其在可穿戴電子產(chǎn)品中的熱管理適用性。與純相變材料相比，該薄膜的導(dǎo)熱性能大幅提升至0.52W·m^-1·K^-1，并且經(jīng)歷1000次冷熱循環(huán)后仍表現(xiàn)出穩(wěn)定的相變性能。此外，該柔性相變材料膜還呈現(xiàn)出優(yōu)異的電絕緣特性（1.89×105Ω·m）與熱驅(qū)動(dòng)-形狀記憶功能——不僅可以在室溫下保持其卓越的柔韌性，而且在相變過程中表現(xiàn)出有吸引力的形狀恢復(fù)能力。