研究痛点
聚醚醚酮（PEEK）在 5G、电动汽车与航空电子的热管理中备受青睐，但要把导热系数从 0.25 W m⁻¹ K⁻¹ 提升到工程级别，需要大量填料。传统高填充路线往往陷入三大困境：
- 熔体黏度飙升，双螺杆挤不动；
- h-BN 片层与 PEEK 亲和力差，界面空隙多；
- AlS 颗粒易团聚，热通路被“堵死”。
土耳其 Sabancı Üniversitesi 的研究团队用 h-BN 与铝硅酸盐 AlS 组成双填料体系，通过一次优化后的共挤出工艺，把上述难题同步解决。
材料与工艺
- 基体：Vestakeep 4500 PEEK
- 填料：h-BN 片层 5–10 µm，AlS 颗粒 2–5 µm
- 总填充量：60 wt%
- 挤出温度：360→390 °C 递减设置，螺杆转速 250 rpm
- 注塑：390 °C / 150 MPa 直接成型
关键结果
导热性能
50 wt% h-BN + 10 wt% AlS 的配比下，面内导热系数冲到 7.99 W m⁻¹ K⁻¹，比纯 PEEK 提高 30 倍；贯穿面导热系数达到 1.79 W m⁻¹ K⁻¹，提升 7 倍。60 wt% AlS 单填料对比样，面内值只有 1.3 W m⁻¹ K⁻¹，可见 h-BN 片层是高速热通路的主角，而 AlS 负责“填缝”降低界面热阻。
机械性能
纯 PEEK 拉伸强度 97 MPa。若全部换成 60 wt% h-BN，强度跌至 67 MPa。引入 50 wt% AlS 后，10 wt% h-BN/50 wt% AlS 配方的拉伸强度回到 96.3 MPa，几乎与纯树脂持平，比单一 h-BN 体系提升 44%。AlS 颗粒在基体中起到刚架作用，分担载荷，弥补了 h-BN 带来的脆化。
形貌与机理
SEM 观察显示，60 wt% AlS 样品中可见明显空隙；而 50BN-10AlS 样品里，h-BN 片层像桥梁一样跨越 AlS 颗粒，空隙率下降约八成。这种致密化协同效应既构建了连续导热网络，又抑制了应力集中。
温度稳定性
25 °C 到 250 °C 的激光闪射测试表明，所有复合材料的导热系数下降幅度小于 5%，足以覆盖功率器件的长期服役温区。
该共挤出路线具备直接放大到 8 英寸片材的潜力，后续将验证对 hBN、过渡金属硫化物等其他二维填料的普适性，并进一步优化铜合金衬底的高温尺寸稳定性。
在“毫秒-秒级”超快热场控制领域，中科精研已构建 “闪蒸-秒烧-长时”三大系列、五款成熟机型，为导热/储能/催化材料提供一站式超高温解决方案：
1️⃣ FJH 焦耳闪蒸加热装置
- 升温速率：2000–10000 K/s
- 极限温度：>3000 °C
- 烧结时间：0.1–100 ms
- 典型应用：石墨烯快速石墨化、高熵合金纳米颗粒瞬态合成
2️⃣ HTS 焦耳超快加热装置
- 升温速率：100–1000 K/s
- 工作窗口：1 s–10 min
- 测温精度：±2 °C（100–3200 °C 分段）
- 已在 50 wt% h-BN/PEEK 片材上实现 取向度提升 28 %、贯穿面导热再增 0.5 W·m⁻¹·K⁻¹
3️⃣ HTL 焦耳高温长时加热装置
- 连续运行：0–24 h
- 温控区间：100–3200 °C
- 适配 8 英寸卷材/晶圆，兼容惰性/还原/真空气氛
- 用于固态电解质、金属玻璃带材退火与致密化
