С развитием электронной техники в направлении миниатюризации и высокочастотности, разработка полимерных композитных материалов с высокой теплопроводностью и отличными механическими свойствами стала ключевой задачей в области теплового управления. Гексагональный нитрид бора (h-BN) рассматривается как идеальная наполнителя благодаря своему слоистому строению и чрезвычайно высокой теплопроводности в плоскости, однако его склонность к агрегации и плохая совместимость на интерфейсе значительно ограничивают применение. В данной работе предложена синергетическая стратегия отшелушивания и адсорбции с использованием процесса механического измельчения in situ для создания композитов h-BN/жидкокристаллическая эпоксидная смола с целью увеличения отношения длины к диаметру, удельной площади поверхности и межфазной совместимости h-BN. Экспериментальные результаты показали, что механическое измельчение значительно улучшает отношение длины к диаметру и удельную поверхность, способствует дисперсии h-BN в матрице и упорядоченной адсорбции жидкокристаллических молекул на поверхности. При содержании h-BN 20 мас.% теплопроводность композитов по плоскости и поперёк достигла 7,30 и 1,64 Вт·м^-1·К^-1 соответственно, что на 22,7% и 82,2% выше, чем у простых смесей. Молекулярное динамическое моделирование и анализ конечных элементов далее раскрыли механизм усиления отшелушивания h-BN: при низком содержании отшелушивание увеличивает удельную площадь поверхности и отношение длины к диаметру, улучшая адсорбцию на интерфейсе и формирование теплопроводных путей; при высоком содержании взаимное перекрытие h-BN ослабляет эффект усиления теплопроводности от механического измельчения. Кроме того, усиленное взаимодействие на интерфейсе обеспечивает методическим шлифованием в situ композитам более высокую прочность на изгиб и модуль изгиба. Настоящая работа служит теоретической основой для разработки h-BN/жидкокристаллических эпоксидных композитов с высокой теплопроводностью и высокой механической прочностью.

теплопроводные композиты; жидкокристаллическая эпоксидная смола; нитрид бора; механическое измельчение in situ; синергия отшелушивания и адсорбции