采用添加導(dǎo)熱填料的方式來(lái)提高高分子聚合物基體的導(dǎo)熱性能，來(lái)解決新一代高功率、高度集成、體積更小的電子產(chǎn)品器件的散熱問(wèn)題，已經(jīng)是主流的常用方案。氮化硼（BN）是目前導(dǎo)熱非常高的絕緣導(dǎo)熱材料，受限于高性能粉體的制備生產(chǎn)以及應(yīng)用技術(shù)還不夠成熟，且價(jià)格偏高，目前市場(chǎng)還處于初期階段，但國(guó)內(nèi)外關(guān)于氮化硼作為導(dǎo)熱填料的研究一直是備受關(guān)注的熱點(diǎn)。

目前，復(fù)合型導(dǎo)熱高分子材料的導(dǎo)熱機(jī)理主要包括導(dǎo)熱路徑理論、導(dǎo)熱滲濾理論和熱彈性系數(shù)理論。

導(dǎo)熱路徑理論是最重要且用途最廣的理論，其通過(guò)導(dǎo)熱填料與聚合物基體的接觸來(lái)形成路徑。由于聚合物基體的巨大熱阻，熱流將沿著熱阻最小的導(dǎo)熱填料通道傳遞，即熱流想方設(shè)法從導(dǎo)熱填料“搭的橋”通過(guò)。

導(dǎo)熱填料添加量較低時(shí)，填料隨機(jī)分散在聚合物基質(zhì)中（此時(shí)聚合物基質(zhì)為連續(xù)相，而導(dǎo)熱填料為分散相，類似于海島狀結(jié)構(gòu)），填料間很少相互接觸和相互重疊，難以形成有效的導(dǎo)熱通道和網(wǎng)絡(luò)。在這種情況下，填料間搭的“橋”不能互通，熱流根本走不通，也就只好還是從基體間通過(guò)，此時(shí)復(fù)合材料的熱導(dǎo)率跟基體的固有熱導(dǎo)率并無(wú)多大差別。

隨著進(jìn)一步添加導(dǎo)熱填料，填料開(kāi)始相互接觸，并且在聚合物復(fù)合材料中會(huì)形成更多的導(dǎo)熱鏈或網(wǎng)絡(luò)（聚合物基質(zhì)和填料都為連續(xù)相），導(dǎo)熱通路一通，這種情況下復(fù)合材料的熱導(dǎo)率就會(huì)明顯提升。

這個(gè)理論是源自導(dǎo)電聚合物的滲濾現(xiàn)象，即在高分子樹(shù)脂基體與導(dǎo)電填料之間有一個(gè)“滲濾閾值”，當(dāng)導(dǎo)電填料的添加體積分?jǐn)?shù)達(dá)到一個(gè)臨界值時(shí)，在滲透轉(zhuǎn)變點(diǎn)附近，聚合物復(fù)合材料的電導(dǎo)率急劇增加，增加了數(shù)百倍甚至數(shù)千倍。

但是研究表明，導(dǎo)熱復(fù)合材料的熱導(dǎo)率通常是隨著導(dǎo)熱填料的增加而緩慢提升的，并不能完全適用，目前，滲濾行為僅在一些具有高導(dǎo)熱填料例如碳納米管（CNT）的填充的聚合物復(fù)合材料中發(fā)現(xiàn)。

通過(guò)分析各種無(wú)機(jī)物質(zhì)的熱特性，非金屬材料通常依靠聲子的傳動(dòng)來(lái)傳遞熱量，因此復(fù)合材料導(dǎo)熱率的變化與經(jīng)典振動(dòng)和彈性力學(xué)中的彈性系數(shù)和模量非常相似。材料本身的熱導(dǎo)率越高，熱彈性系數(shù)和聲子傳遞效率越高，可以將材料熱導(dǎo)率的提高視為高導(dǎo)熱填料對(duì)聚合物基體的復(fù)合增強(qiáng)作用。

氮化硼擁有類似石墨的片層結(jié)構(gòu)的晶體，因此可以像石墨獲得單層石墨烯一樣獲得單層氮化硼或者是少層的氮化硼納米片(BNNSs)，單獨(dú)的h-BN基面可以等效為單層的石墨烯，在h-BN片層中，N原子和B原子通過(guò)強(qiáng)共價(jià)鍵連接，這點(diǎn)與石墨烯相似，與之不同的是這種共價(jià)鍵中還包含一些類似于離子鍵的性質(zhì)。

在實(shí)際的應(yīng)用中，h-BN的結(jié)構(gòu)往往是存在著缺陷的，這些缺陷會(huì)嚴(yán)重影響到聲子的傳播。研究表明h-BN與石墨烯類似，薄而寬的結(jié)構(gòu)往往晶格缺陷較少，所以這種的氮化硼的本征導(dǎo)熱率高，相反厚而窄結(jié)構(gòu)的本征導(dǎo)熱率會(huì)低。另一方面，聲子在界面處會(huì)發(fā)生散射，這種散射的存在導(dǎo)致了聲子的傳播被極大地阻礙。因此要想發(fā)揮h-BN的高導(dǎo)熱性能，首先要獲得片層薄且大的納米氮化硼片。