二维氮化硼/芳纶纸基材料,以芳纶纸为基体,以二维氮化硼为增强体,复合而成的高性能材料,具有高导热、高强度优点,主要应用在航空航天产业中。
芳纶,聚苯二甲酰苯二胺,具有重量轻、强度超高、模量高、耐高温、耐腐蚀、绝缘等优点,通过纤维分散、湿法成形等工艺可制备得到芳纶纸。芳纶纸凭借优异特性,是航空器、航天器重要结构材料,通常制造为芳纶纸蜂窝,用来制造机身受力结构。早期我国芳纶纸市场主要被美国、日本企业所垄断,近年来,本土企业技术实力不断增强,逐步实现国产替代,代表性企业是烟台民士达特种纸业股份有限公司。
航空航天装备存在散热需求,以保证装备正常运行,并延长使用寿命。氮化硼(BN)具有硬度高、导热性好、耐腐蚀、耐高温等特点,是一种重要的导热材料。采用常规氮化硼与其他材料进行复合,产品热导率存在一定局限。二维氮化硼在特定方向具有超高热导性,基于此,制备二维氮化硼对其微观结构进行有序排列取向,可获得超高导热性二维氮化硼材料。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2030年中国二维氮化硼/芳纶纸基材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,航空航天装备结构件主要起到支撑、固定、承受载荷等作用,并且还需要防止过热导致性能下降或者结构损坏,所使用的材料直接影响航空器、航天器的可靠性与安全性,需要具备高强度、高导热性优点。将超高强度的芳纶纸与超高导热性的二维氮化硼进行复合,制备得到的二维氮化硼/芳纶纸基材料高强度、高导热性优点突出,在航空航天装备结构件制造领域具有明显应用优势。
2024年8月,工信部关于发布国家重点研发计划“高性能制造技术与重大装备”等16个重点专项2024年度项目申报指南的通知,在先进结构与复合材料板块,提出针对航空航天装备结构件在电磁热力多物理场耦合使用环境下的散热需求,发挥二维纳米材料高导热、大径厚比的优势,构建蜂窝用高导热透波纸基材料研究体系,突破二维氮化硼/芳纶纸基材料的先进湿法成形及后加工关键技术。
新思界
行业分析人士表示,二维氮化硼/芳纶纸基材料也可以应用在电子信息产业中。电子元器件散热需求一致存在,随着技术进步,电子元器件体积不断缩小、功能集成度不断提高,发热量急剧增大,为保障其安全稳定运行,散热重要性日益突出,传统导热材料逐渐无法满足需求,二维氮化硼/芳纶纸基材料拥有巨大应用潜力。