中国粉体网讯  氮化硼纳米管（BNNT）是一类具有独特结构和性质的一维纳米材料，自1995年首次合成以来，因其优异的物理化学特性而引起了广泛关注。

BNNT由交替排列的硼原子和氮原子组成，结构与碳纳米管相似，分为单壁BNNT、双壁BNNT和多壁BNNT三种存在形式。得益于B-N的强共价键，BNNT具有优异的热稳定性，能够在极端温度下保持结构稳定，且层状结构使其能够均匀分散应力，表现出优异的机械性能。与具有高导电性的碳基材料不同，BNNT的带隙约5.8eV，电子无法轻易跨越，从而表现出电绝缘性。此外，BNNT独特的带隙结构及中子吸收（声子传输）特性，使BNNT还具有高导热、压电和中子屏蔽能力等特性。

BNNT的结构与晶格

BNNT制备过程主要基于传统的气液固生长机理，即在高温条件下，催化剂开始液化或呈部分熔融状态，与反应腔中的原料前驱体蒸汽形成低共熔体。在反应过程中，BN不断堆积直到饱和状态，最终形成BNNT而析出。在BNNT的制备过程中，硼前驱体的类型、催化剂、温度、加热方式和时间等条件是决定BNNT尺寸的关键控制因素。目前，对BNNT的制备过程，主要包括电弧放电、取代反应、化学气相沉积（CVD）、球磨、激光烧蚀等。

BNNT所具有的优异导热性和绝缘性使其成为高导热聚合物基复合材料最佳的导热填料之一。聚合物复合材料中，热导率与BNNT的导热系数、管径、相对含量、分散度及取向方式等诸多因素有关。当添加量适当，BNNT之间达到真正意义上的接触和相互作用时，体系中才能形成类似链状或网状的结构，即类似“并联电路”，大部分热流通过导热系数较高的BNNT，所以聚合物复合材料热导率会显著提高。

各种形态的BNNT的热流通道示意图

氮化硼纳米管在导热膜材领域也展现出广阔应用前景，其核心优势体现在：高热导率：氮化硼散热膜具有较高的热导率，能够有效地将热量从高温区域传导到低温区域；优异的绝缘性能：氮化硼散热膜具有良好的绝缘性能，能够在高电压、高频率等恶劣条件下保持稳定的绝缘性能；良好的化学稳定性：氮化硼散热膜对多种化学物质具有良好的稳定性，能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀；高热稳定性：氮化硼散热膜能够在高温环境下保持稳定的性能，不易发生热分解或热变形。

2026年1月28日，中国粉体网将在广东•东莞举办“第三届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”。届时，我们邀请到中国兵器工业集团中国北方发动机研究所新材料制备与应用研究室主任吴晓明出席本次大会并作题为《氮化硼纳米管的超高导热性能及其产业化应用》的报告，报告将针对氮化硼纳米管的高导热性能及其在热界面材料、导热膜材等领域的产业化应用前景展开详细介绍。

专家简介

吴晓明，中国科学院大学材料学博士，中国兵器工业集团中国北方发动机研究所新材料制备与应用研究室主任，专注于微纳米尺度氮化硼纳米管、氮化硅等高导热氮化物陶瓷粉体的大规模产业化制备技术研究及其产业化拓展。目前研究室已建设完成国内先进的中试级氮化硼纳米管生产线、氮化硅等高质量陶瓷粉体生产线，在绝缘导热填料、高强韧陶瓷基板及其结构件、3D打印高性能金属基复合材料、导热透波等关键技术领域展现出巨大的应用潜力。

参考来源：

[1]刘鑫等：氮化硼纳米管/聚合物纳米复合材料导热性能研究进展

[2]Thang Quoc Huynh: Covalent functionalization of boron nitride nanotubes: A brief review.

（中国粉体网编辑整理/石语）

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