碳纳米管（CNT）最初创建于20世纪90年代，由于它的强度和导电能力，有一个数百万美元的市场。大约一年前，加拿大国家研究委员会开始扩大生产由轻质氮化硼制成的纳米管（BNNT），并且预测在未来十年，BNNT将成为一种增材制造材料，就像碳纳米管一样。这一天可能会提前到来，因为澳大利亚迪肯大学前沿材料研究所（IFM）的研究人员报告说他们首次成功地3D打印了一种BNNT/钛复合材料。

  碳纳米管和氮化硼纳米管的结构图

  这项BNNT3D打印突破是IFM的增材制造团队（由DanielFabijanic博士领导）和纳米技术团队（由陈教授领导）合作完成的。

  “氮化硼纳米管（BNNT）是一种新的、具有许多独特性能的高级纳米材料。它们超轻、超强，并且极其耐热。然而，在发现这种材料后的20年里，人们只能进行少量生产，这严重限制了BNNT在产品开发中的实际应用。我们创新性的可扩展制造工艺能有效消除这一生产瓶颈，将BNNT的真正力量释放到市场，”陈教授解释说。

  实现BNNT的大规模3D打印对航空航天、国防、能源、汽车、健康等多个行业意义重大。BNNT的结构、导热性和机械性能都类似于碳纳米管，但能承受高达800℃的高温（是碳纳米管的两倍）。这是BNNT作为一种3D打印材料如此吸引人的原因：这种高耐热性意味着BNNT可以在金属基复合材料3D打印过程中熔化和液化粉末所涉及的极端高温下完整保存。

  BNNT可以被染成不同的颜色，也可以被设计成透明材料，二者都是碳纳米管无法实现的。BNNT还可以在机械应力下产生电流，有更高的电绝缘性和化学稳定性，并且可以屏蔽紫外和中子辐射。

  “当被整合到复合材料和系统中时，BNNT能在许多工业应用中实现全新的材料性能，”陈教授解释说。

  近年来，BNNT的潜在商业利益才真正开始引起关注。陈教授说，目前只有三个全球性组织声称能大规模生产BNNT。但常规的BNNT生产昂贵而高耗能，并不具有可持续性。

  “相比之下，迪肯大学的BNNT技术有望提供最高的生产率，同时也会更节能和行业友好。该技术已经在迪肯大学的实验室成功实现，并且能为内部和外部研究生产足够的BNNT，这些研究包括几种不同的产品，如BN纳米管膜、涂层和巴基纸，”陈教授说，“BN巴基纸可用来制作飞机的辐射屏蔽层、去除水中污染物的过滤器、轻质而坚固的车辆和飞机。”

  研究人员最近获得了这项创新性的BNNT生产技术的专利，迪肯大学也准备扩大该技术的应用规模来满足需求。该大学计划建造一个商业试点工厂来生产数千克的BNNT，工厂将修建在校园内。

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