來源 | Composites Science and Technology

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背景介紹

隨著電子產品的集成化、小型化和功率密度的提高，有效的散熱已成為一個關鍵問題。隨著高性能計算需求的不斷增長，服務器CPU或GPU的熱設計功率逐漸提高到400w及以上。熱界面材料(TIMs)通過有效地將熱量從電子器件傳遞到散熱器，在電子器件的整體散熱中起著重要作用。另一方面，這些電子設備的汽車應用需要TIMs的高性能特性，例如優異的高阻尼，因為來自車輛的各種頻率的振動和沖擊無處不在。事實上，大約20%的電子設備故障或疲勞故障是由上述振動引起的。高阻尼和可再加工性可以抑制沖擊甚至修復振動造成的損傷，阻尼TIMs的可再加工性可以有效地節約資源，降低成本。然而，目前的TIM仍然缺乏抑制振動和再加工的能力，因為將這些特性集成到一個TIM中仍然是一個難題。

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成果掠影

近日，中科院深圳先進電子材料國際創新研究院曾曉亮、任琳琳和南昌大學杜國平老師團隊針對開發具有顯著的阻尼性能、可再加工性、柔軟性和高導熱性的TIMs取得最新進展。受皮膚組織中纖維網絡和脂肪細胞的協同作用的啟發，我們在這里報道了一種高阻尼、柔軟和可再加工的TIM，將粘性聚合物注入聚丁二烯瓶刷聚合物網絡中，同時結合氮化鋁填料。所得的TIMs在日常生活頻率范圍內(1 -

300 Hz)的阻尼系數高達0.95-1.0，優異的再加工效率(92%)，低楊氏模量(55.8

kPa)和導熱系數為2.25 W/mK。目前的工作為抗沖擊電子產品中的高性能TIMs提供了一種獨特的結構設計方法。研究成果以“High damping, soft and reprocessable thermal interface materials inspired by the microstructure of skin tissue”為題發表于《Composites Science and Technology》。

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圖文導讀

圖1.模擬皮膚組織的TIMs設計原理。

圖2. TIMs的阻尼性能和減震性能。

圖3.TIMs的高阻尼機理。

圖4. TIMs的力學性能和力學性能。

圖5. TIMs的實際散熱性能和可加工性。

★ 平臺聲明

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