构建柔性且坚固的导热但电绝缘的复合薄膜以实现高效、安全的热管理一直是备受追捧的研究课题。
在此,中科院化学所Ning Zhao通过溶胶-凝胶-膜转化方法和均匀凝胶化过程制备了一种受珍珠母启发的高性能聚(对亚苯基-2,6-苯并二恶唑)(PBO/MXene纳米复合薄膜。
文章要点
1)由于所形成的优化砖和砂浆结构,以及细 PBO 纳米纤维网络在 MXene 纳米片上的强桥联和笼蔽效应,所得纳米复合薄膜具有电绝缘性 (2.5×109 Ω cm),并表现出优异的机械性能(拉伸强度为416.7 MPa,杨氏模量为9.1 GPa,韧性为97.3 MJ m−3)。
2)更重要的是,PBO纳米纤维和MXene纳米片的协同取向赋予薄膜42.2 W m−1 K−1的面内导热系数。该薄膜还表现出优异的热稳定性和阻燃性。
这项工作拓宽了制备高性能导热但电绝缘复合材料的思路。
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Liu, Y., Zou, W., Zhao, N. et al. Electrically insulating PBO/MXene film with superior thermal conductivity, mechanical properties, thermal stability, and flame retardancy. Nat Commun 14, 5342 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-40707-x
https://doi.org/10.1038/s41467-023-40707-x