超低温（150℃）制备的高导热性（42W/m·K）功能陶瓷材料

氧化铝陶瓷在无线通信系统中扮演着举足轻重的角色，特别是在高频通信技术的推动下，其小型化和集成化的需求日益迫切。然而，现有的低温烧结氧化铝陶瓷存在导热性能不足的问题，当在高功率状态下工作时，温度上升显著，严重影响器件的性能和寿命。虽然已有研究尝试在低温条件下制备高热导率的陶瓷，但所获得的最大热导率仍然远低于高温烧结的陶瓷。因此，开发一种既能在低温下烧结又具备高导热性能的先进陶瓷材料，成为当前亟待解决的问题。

氮化硼以其独特的物理和化学性质，成为低温烧结陶瓷领域的新宠。近日，南方科技大学的汪宏团队在混合集成和共烧技术领域取得了显著进展，特别是在导热且可在低温下烧结的陶瓷材料方面。他们成功研发出在超低温（例如150℃）条件下烧结的致密取向氮化硼（BN）基陶瓷复合材料，该材料展现出42W/（m·K）高导热系数，这一性能远超过当前最先进的低温陶瓷。

通过深入的实验研究和模拟分析，团队揭示了该陶瓷复合材料之所以具有如此高的导热性能，关键在于BN片的高密度和高取向排列。这一发现不仅突破了以往低温烧结陶瓷导热性能的限制，还得到了团队新开发的理论模型的有力支持。此外，这种陶瓷复合材料还表现出优异的微波介电性能，为其在无线通信、电子器件等领域的应用提供了广阔的前景。研究成果以“All-Ceramics with Ultrahigh Thermal Conductivity and Superior Dielectric Properties Created at Ultralow Temperatures”为题发表在《Cell Reports Physical Science》。

这项工作的成功，不仅为高导热陶瓷的制备开辟了新的途径，更为低温下与高功率器件的集成提供了可能。可以预见，随着研究的深入和技术的不断进步，这种氮化硼基陶瓷复合材料将在无线通信系统中发挥更加重要的作用，推动整个行业的发展。

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