二維氮化硼/芳綸紙基材料,以芳綸紙為基體,以二維氮化硼為增強體,復合而成的高性能材料,具有高導熱、高強度優點,主要應用在航空航天產業中。
芳綸,聚苯二甲酰苯二胺,具有重量輕、強度超高、模量高、耐高溫、耐腐蝕、絕緣等優點,通過纖維分散、濕法成形等工藝可制備得到芳綸紙。芳綸紙憑借優異特性,是航空器、航天器重要結構材料,通常制造為芳綸紙蜂窩,用來制造機身受力結構。早期我國芳綸紙市場主要被美國、日本企業所壟斷,近年來,本土企業技術實力不斷增強,逐步實現國產替代,代表性企業是煙臺民士達特種紙業股份有限公司。
航空航天裝備存在散熱需求,以保證裝備正常運行,并延長使用壽命。氮化硼(BN)具有硬度高、導熱性好、耐腐蝕、耐高溫等特點,是一種重要的導熱材料。采用常規氮化硼與其他材料進行復合,產品熱導率存在一定局限。二維氮化硼在特定方向具有超高熱導性,基于此,制備二維氮化硼對其微觀結構進行有序排列取向,可獲得超高導熱性二維氮化硼材料。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2030年中國二維氮化硼/芳綸紙基材料行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,航空航天裝備結構件主要起到支撐、固定、承受載荷等作用,并且還需要防止過熱導致性能下降或者結構損壞,所使用的材料直接影響航空器、航天器的可靠性與安全性,需要具備高強度、高導熱性優點。將超高強度的芳綸紙與超高導熱性的二維氮化硼進行復合,制備得到的二維氮化硼/芳綸紙基材料高強度、高導熱性優點突出,在航空航天裝備結構件制造領域具有明顯應用優勢。
2024年8月,工信部關于發布國家重點研發計劃“高性能制造技術與重大裝備”等16個重點專項2024年度項目申報指南的通知,在先進結構與復合材料板塊,提出針對航空航天裝備結構件在電磁熱力多物理場耦合使用環境下的散熱需求,發揮二維納米材料高導熱、大徑厚比的優勢,構建蜂窩用高導熱透波紙基材料研究體系,突破二維氮化硼/芳綸紙基材料的先進濕法成形及后加工關鍵技術。
新思界
行業分析人士表示,二維氮化硼/芳綸紙基材料也可以應用在電子信息產業中。電子元器件散熱需求一致存在,隨著技術進步,電子元器件體積不斷縮小、功能集成度不斷提高,發熱量急劇增大,為保障其安全穩定運行,散熱重要性日益突出,傳統導熱材料逐漸無法滿足需求,二維氮化硼/芳綸紙基材料擁有巨大應用潛力。