導熱材料設計的案例
封偉教授編著的《智能導熱材料的設計及應用》由清華大學出版社出版發行
研究主要包括微納材料結構設計、導熱納米粒子的定向控制、高導熱智能材料設計、高新熱管理應用技術、芯片智能導熱材料設計及應用等,為智能導熱材料的突破和發展奠定了基礎。
天津大學封偉教授帶領的功能有機碳復合材料研究團隊，10多年來圍繞碳納米材料和功能高分子的制備、結構調控、多尺度復合及力學和導熱性能開展創新研究,近年來在智能導熱復合材料的前沿創新領域,掌握了導熱結構設計、碳納米材料的可控制備、界面結構修飾及多尺度可控復合等多項關鍵技術。
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★ 平臺聲明
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展開 導熱吸波材料研究進展
來源 | 哈爾濱工程大學學報
作者 | 王孟奇，李維，崔正明，陳志宏，官建國
單位 | 武漢理工大學 材料復合新技術國家重點實驗室
摘要: 針對電子和通訊設備小型化、高度集成化帶來的散熱和電磁兼容困難問題，本文研究分析了導熱吸波材料的發展現狀，從單一的導熱功能材料和吸波功能材料的設計制備出發，歸納了導熱機理與吸波機理以及影響導熱和吸波性能的重要因素。在此基礎上介紹了一些典型的提高導熱吸波綜合性能的方法及其設計制備方法，在總結現有導熱吸波復合材料的發展現狀和問題的基礎上，考慮當前技術的不足，提出了未來導熱吸波材料的發展方向，包括制備高熱導率的聚合物基體材料、結構優化設計和增強導熱吸波復合材料綜合性能的研究。通過此研究，旨在為制備高性能導熱吸波材料提供參考，提升行業技術水平，開發出兼具高導熱和電磁波吸收功能的新型復合材料。
關鍵詞：導熱吸波材料；導熱機理；吸波機理；設計方法；制備方法；導熱性能；吸波性能；復合材料
人們對電子及通訊器件便攜、高性能、多功能和智能化的剛性需求，促使它們不斷向著小型化、集成化和高功率方向發展，從而導致系統內部產生大量的余熱以及嚴重的電磁干擾和電磁泄露問題。
這兩大問題嚴重限制了新設備的研發及用戶的使用體驗，已經成為各類設備廠商重點關注和投入的領域。
展開 用于熱管理的分層導熱聚合物納米復合材料
來源 | Applied Materials Today
01
背景介紹
由于固體材料的導熱系數與電氣系統的溫度變化成反比，這就要求導熱材料表現出與溫度相適應的熱傳輸能力，并集成到動態負載條件的電氣系統的熱管理中。管理電導體中的熱量是滿足能源可持續使用和電力可靠性需求的一個主要挑戰，尤其是在電力電子設備和能源關鍵型電機中更為重要。要實現這些不同的功能，如熱可靠性和電可靠性，就需要合理地設計導熱材料的結構。
02
成果掠影
近期，布法羅大學Shenqiang Ren研究團隊提出了分層導熱納米復合材料，由納米結構陶瓷共形涂層和混合排列的超高分子量聚乙烯纖維組成，可定制電導體的散熱。混合排列的熱界面具有非常理想的各向異性高導熱系數，可達0.98W/mK，介電強度為3.4。此外，電隔熱界面在動態負載條件下表現出高性能和可靠的電氣系統。在相同的電負載下，非均勻陶瓷-聚合物封裝導體的表面溫度比聚合物封裝導體低17.8℃。研究成果以“Hierarchical thermal-conductive polymer nanocomposites for thermal management”為題發表于《Applied Materials Today》。
03
圖文導讀
圖1 a. 由超高分子量聚乙烯（UHMWPE）和陶瓷涂層組成的導熱材料示意圖。(I)排列UHMWPE纖維。（II）陶瓷涂層UHMWPE纖維。（III）異質陶瓷UHMWPE薄膜。（IV）異質薄膜涂層銅線。
展開 ：具有金屬級導熱系數和可控導熱路徑的全有機聚合物塊狀材料
圖3中，他們根據EMT線性模型和Foygel非線性模型分別擬合了PDMS/PEMF復合材料內部多相界面的熱阻大小，發現：正是由于這種全程連續的PEMF導熱通路，多相體系之間的界面熱阻，包括PDMS-PEMF界面熱阻（≈ 0 m2 K W-1）、PEMF內晶區與非晶區的界面熱阻（7.77*10-9 m2 K W-1）、PEMF晶區間的界面熱阻（4.1*10-11 m2 K W-1）遠遠低于常規的聚合物/填料共混填充體系（10-6 – 10-9 m2 K W-1）。
除此之外，這種連續的有機高分子纖維相比于剛性的無機填料，還具有柔性的特點，其受到較小的外力作用就能彎曲變形，以改變PEMF纖維束在PDMS基體內的構型。因此，設計特定的成型加工模具，他們可以自由地設計PEMF纖維束的形狀和取向方向，賦予PDMS/PEMF復合材料特定的傳熱路徑。從圖3中發現，從熱源處傳遞出來的熱量僅沿著PEMF纖維束的長度方向傳播，甚至可以沿著特定的方向發生拐彎和扭轉，這是一種非常有趣的現象，主要歸因于纖維束長度和直徑方向極大的導熱性差異。
圖4. PDMS/PEMF復合材料作為熱界面材料使用時的熱管理性能
圖4中，他們分別將PDMS/PEMF這種材料用于LED和COB封裝芯片的熱管理上面。值得一提的是，PDMS/PEMF這種全有機的高分子材料具有類似于不銹鋼金屬的散熱能力，其在COB芯片上的散熱效果可以比擬使用大功率風扇后的熱管理效果，顯示出極其優異的應用潛力。
當然，研究人員也認為這種復合材料的制備方法仍然存在很多需要改進的地方，亟待進一步的研究。
展開 
熱管理用高導熱碳化硅陶瓷基復合材料研究進展
Zhang 等首先采用化學氣相滲透工藝制備出二維碳纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料，厚度方向經連續微波激光(Continuous Wave Laser)打孔后，注射多層石墨烯溶液用以構筑厚度方向連續導熱通道，最后經化學氣相滲透工藝增密（如圖 10所示），使碳纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料的熱導率提高了204%，為設計、制備連續纖維增強高導熱碳化硅陶瓷基復合材料提供了一種新的有效方法。
圖10 含石墨烯-碳纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料導熱通路設計
Zhang 等利用熱導率為 500 W/(m·K)的中間相瀝青基碳纖維織物，正交鋪排堆垛后構建二維連續預制體，然后經化學氣相滲透沉積熱解碳基體和碳化硅，厚度方向輔之激光打孔以垂直排列高導熱纖維束，最后利用化學氣相滲透工藝制備高導熱碳化硅陶瓷基復合材料，如圖 11 所示。制備的碳化硅陶瓷基復合材料面內熱導率為 150.2 W/(m·K)，厚度熱導率達到 46.7 W/(m·K)，主要得益于高導熱中間相瀝青基碳纖維連續預制體的結構設計，使得面內方向形成連續導熱通路，厚度方向高導熱纖維束垂直排列，形成有效的熱輸運網絡。
展開 寧波材料所在短切碳纖維增強聚合物材料導熱性能方面取得進展
短切碳纖維是由碳纖維長絲經纖維短切而成，相較于碳纖維長絲可以更均勻地分散在基體材料中。短切碳纖維不僅具有超高的機械強度、較低的密度及良好的熱穩定性，而且是一種性能優異的導熱材料，是提高聚合物材料導熱性能的理想導熱填料。但是，一維材料存在嚴重的導熱各向異性，如何充分控制短切碳纖維在聚合物基體材料中呈豎直取向，從而充分利用碳纖維的軸向高導熱性能得到具有優異縱向熱導率的復合材料是研究的關鍵。常用的方法是通過對短切碳纖維施加外電場，使碳纖維沿豎直方向取向。但是這種方法需要較強的電場強度且工藝較為復雜，另外復合材料厚度受限于纖維的長度，較難得到厚度適宜的導熱復合材料。
鳳凰供應環氧樹脂https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/48338.html
基于上述問題，中國科學院寧波材料技術與工程研究所表面事業部功能碳素材料團隊通過利用單軸溫度場下冰晶的定向引導作用，使得短切碳纖維沿豎直方向取向，得到了具有“微蘆葦叢”結構的碳纖維多孔泡沫，其制備流程和微觀結構如圖1所示。“微蘆葦叢”結構充分利用碳纖維的軸向高導熱增強聚合物材料的導熱性能。該方法制備的復合材料的熱導率高達6.04 Wm-1.K-1，并且得到的復合材料具有良好的柔順性，有望代替傳統的聚合物材料解決電子電氣設備的散熱問題。
相關工作已發表在化工領域的核心期刊（Chem. Eng. J., 2019, 375, 121921），并獲得國家自然科學基金（51573201和U1709205）、浙江省公益技術應用研究計劃（2016C31026）和3315創新團隊等項目資助。
展開 技術研究 | 液體高分子材料導熱系數測試技巧
1、背景描述
導熱系數是表征材料導熱性能的一個重要參數，它不僅是評價材料熱學特性的依據，也是材料在設計應用時的一個依據。目前，測量導熱系數的實驗多以固體為測試樣品。對于液體，由于導熱系數較小，基本屬于不良導熱體，而且液體具有流動性，特別是在加熱時，液體內因溫差而形成的對流將使其導熱系數的準確性降低。而隨著近年來納米流體具有優異的傳熱性能，成為了一種新型的導熱介質，滿足了熱系統高負荷的傳熱冷卻要求和微尺度狀態下的強化傳熱要求，在殼管式、雙管式、平板式等不同類型換熱器中的傳熱研究需求也不斷增大，廣泛應用于汽車、化工、太陽能集熱等不同領域。這也對液體的導熱性能測試提出了需求，現目前已有導熱性能的測試手段有6種，根據傳熱的特點和原理進行劃分。文獻調研統計發現，液體導熱系數測試多以穩態平板法為主，但在重復穩態測量時，即使設定加熱盤和環境溫度不變，穩態所對應的樣品上下表面的電壓也有起伏，由于其差值比較小，其值的微小變化會對結果造成比較大的影響，而且需要通過其他軟件進行相關結果的擬合。而非穩態中激光閃射法具有適用性強，測試結果精確等特點，而且本身帶有測試液體的樣品支架和軟件擬合模型，如圖1所示。
圖1 樣品框圖（左圖為樣品和支架圖，右圖為實體樣品支架）
圖2 儀器結構示意圖
其測試原理為：當進行樣品Z軸方向上測試，一定的設定溫度 T（恒溫條件）下，由激光源（或閃光氙燈）在瞬間發射一束光脈沖，均勻照射在樣品下表面，使其表層吸收光能后溫度瞬時升高，并作為熱端將能量以一維熱傳導方式向冷端（上表面）傳播，使用紅外檢測器連續測量上表面中心部位的相應溫升過程，如圖2所示。因此，需要對激光閃射導熱儀的液體測試方法進行開發。
展開 如何測試各項異性材料X軸方向的導熱系數？
隨著5G時代到來，對電子設備及材料提出了更高的要求。5G信號發射頻率高，設備溫度耗散性能要求高，材料的導熱性能成為了評價5G材料的重要指標。
材料導熱性能的提高，主要原理是增加材料內部微觀結構中的導熱通路，一般采用兩種方式，一種是高分子基材本體結構的影響，如結晶性聚合物可通過對材料施加外力，高分子鏈的結構會沿著外力的方向進行排列，形成連續的短切晶橋，當熱量沿著外力方向傳播時可獲得很高的導熱系數，從而改善聚合物材料的傳熱能力。對于非晶態的聚合物來說，在受力后不僅可以形成取向，而且可以使高分子的自由體積受迫變小使內部更緊密，從而減弱延取向方向的聲子散射，提高導熱性能。
二是添加導熱填料，高的填充系數必將獲得更高的導熱系數。當填充量變大時，導熱粒子之間接觸的可能性變大，一旦形成連續的粒子連通相導熱系數將快速提升。同時填料的幾何形態對材料的導熱系數是非常明顯的，同種粒子通常會有不同的形貌，一般來說長徑比大的填料更易取向排列形成導熱通路。如將碳纖維填充到聚丙烯中并沿軸向取向，其軸向導熱系數隨體積分數變化非常明顯，但垂直方向的導熱系數基本上毫無變化。
在測量材料的導熱系數過程中，除了考慮儀器狀態、實驗條件外，還要考慮到試樣本身因素對測試的影響，因為試樣的厚度和處理的方式直接影響了導熱性能的測試結果。聚合物在兩個方向上，產生了各向異性。由于復合材料的導熱系數會受到基體和填料結構特性的影響，通常需要分別測試Z軸和X軸不同方向的導熱性能，如圖1所示。
展開 德聚密封及導熱材料解決方案
Radamson，中國科學院微電子研究所研究員，歐洲科學院院士、廣東省大灣區集成電路與系統應用研究院首席科學家
報告題目：低維半導體物理及器件（擬）
李樹深，中國科學院大學校長、黨委書記，中國科學院院士、發展中國家科學院院士
報告題目：多鐵性電子材料和器件（擬）
南策文，清華大學教授，中國科學院院士，發展中國家科學院院士
報告題目：確認中
孫蓉，中國科學院深圳先進技術研究院研究員，深圳先進電子材料國際創新研究院院長
報告題目：電子材料整體現狀和發展趨勢
宋錫濱，中生協新材料專委會主任委員/國瓷材料創始人、董事
9月25日，星期一 下午
報告主持人：曾小亮，中國科學院深圳先進技術研究院研究員
13:55-14:00 開幕致辭
14:00-14:25
報告題目：熱界面材料在通訊基站上的應用及展望2023
周愛蘭，中興通訊股份有限公司熱設計專家
14:25-14:50
報告題目：高端熱管理用本征導熱高分子材料
顧軍渭，西北工業大學教授
14:50-15:15
報告題目：導熱界面材料在新能源汽車領域的應用及趨勢
黃國宏，深圳德邦界面材料有限公司市場高級經理
15:15-15:40
報告議題：聚合物基熱界面材料
展開 導熱材料選擇與計算
因此，熱管理在電子產品設計中變得越來越重要。
電子設備的可靠性和設計壽命都與工作溫度成反比，從典型的硅半導體裝置的可靠性與工作溫度來看，降低工作溫度將使器件的可靠性和設計壽命成指數增加。因此有效地控制設備的工作溫度在限定內是其長時間穩定運行的保證。
散熱片是強化從熱端到冷端的熱量傳遞的器件。通常，熱端是產生熱量的器件頂部，而冷端則是作為散熱介質的環境中的空氣。下面的討論中假設空氣為冷卻介質。
在大多數情況下，熱量從固體表面傳遞到空氣時是整個傳熱系統中效率最低的環節，固體-氣體接觸面也是熱阻最大的地方。散熱片通過增加與冷卻介質的接觸面積降低了固汽接觸面的熱阻，這使得同樣的溫升下設備可以傳遞出更多的熱量或者是降低設備的工作溫度。使用散熱片的主要目的就是使得設備的工作溫度低于制造商所制定的指標。
熱力循環（直譯就是這個標題，而實際上就是我們常說的熱阻網絡法，或是熱網絡法/電網絡法，以下稱之為熱阻網絡法）在討論如何選擇散熱片之前，為了不熟悉導熱的讀者能快更明白討論的主題，先對下文中討論所涉及到的術語和建立熱阻網絡的方法做些解釋。符號和術語的定義如下：
Q:總功率或者產生熱量的速度（應該翻譯為耗散功率），單位W，表示電子元件在工作中所產生熱量的速度。為了選擇合適的散熱片，通常使用耗散功率的最大值。
Tj:結溫（通常這個應該指的是結溫，而原文中的敘述是設備穩定工作的最大結溫），單位°C。許用的最大結溫值從最低常見微電子元件的115°C 到最高某些特殊溫控裝置的180°C。在軍事和某些特殊場合，很少使用工作溫度為65°C 到80°C 的元件。（原文沒有說明是工作溫度，為了不引起混淆，特修正的翻譯）。
Tc:器件的殼溫，單位°C。
展開 2020上海國際導熱散熱材料展覽會
展品范圍 Exhibition Scope
一、導熱與散熱材料：導熱塑料、導熱橡膠、導熱金屬、軟金屬箔(如銅箔和鋁箔)、導熱絕緣材料、導熱填充材料、導熱雙面膠、導熱硅脂、石墨導熱片、銦箔金屬導熱片、導熱膠帶、導熱膠、導熱膠片、導熱片、導熱矽膠片、液態金屬、導熱石墨膜、導熱膜、導熱相變材料、導熱硅膠片、導熱絕緣材料、導熱矽膠布、導熱灌封膠、導熱雙面膠帶、導熱硅膠墊片等導熱界面材料；散熱專業金屬、散熱布、散熱墊、散熱硅脂、散熱油、散熱膜、散熱金屬、散熱涂料、散熱塑料、導熱石墨化爐等；導熱散熱高分子復合材料-新型導熱散熱材料
二、材料分析與檢測：分析儀器、激光導熱儀、導熱分析儀、導熱系數儀、熱膨脹儀、電子熱測試儀、風量風壓測試儀、激光導熱系數測量儀、材料強度試驗機、熱物性測量設備等；
展館介紹：
國家會展中心（上海）可展覽50萬平方米，包括40萬平方米室內展廳和10萬平方米室外展場。闊大的展示空間，可以讓展商盡情發揮，實現高品質的形象布館。展館位于上海市虹橋商務區核心區西部，與虹橋交通樞紐的直線距離僅1.5公里，通過地鐵與虹橋高鐵站、虹橋機場緊密相連。周邊高速公路網絡四通八達，2小時內可到達長三角各大重要城市，交通十分便利。三棟辦公樓和一座五星級酒店位于綜合體四片葉子的端部。其中，辦公樓可為會展活動提供高效便捷的會議服務，配合舉辦各類產品的常年展示，與例展相輔相成，放大展覽的貿易功能。五星級高檔商務型酒店，可以滿足展會高端人群的住宿、用餐和會議等需求。
展開 
一種新型高導熱系數的BN/硅橡膠復合薄膜材料
來源 | Chemical Engineering Journal
01
背景介紹
微納電子器件的爆炸式增長刺激了對高性能熱界面材料(TIM)的需求，以解決其過熱問題。考慮到電絕緣性和柔韌性，采用高導熱填料的聚合物基復合材料(包括金屬、碳和陶瓷材料)受到了廣泛的關注。然而，金屬或碳填充復合材料的導電性不可避免的限制了其在電子器件中的應用。因此，氮化硼、氧化鋁或氧化鎂等具有高導熱性和電子絕緣性的陶瓷填料是高性能TIM的候選填料。
其中，六方氮化硼(h-BN)由于其高平面內導熱系數(理論上高達2000 W/(mK))和優異的電子絕緣而引起了特別的關注。為了有效地將熱源產生的多余熱量傳遞到散熱器，理想的TIM最好具有高的垂直導熱系數。到目前為止，聚合物/BN復合膜即使在高填料含量(~60 wt%)下的導熱系數一般小于10 W/(mK)。然而，這種聚合物膠合填料骨架，由于簡單的物理接觸，相鄰填料之間的界面相互作用相對較弱，這在結處造成強烈的聲子散射，極大地限制了所得復合材料的導熱性增強。
聚合物-六方氮化硼(BN)復合材料因其高導熱性和優異的電子絕緣性而成為電子器件理想的熱界面材料(TIM)。然而，由于BN填料的二維形狀和化學惰性，BN的垂直排列和巨大的熱阻是當前面臨的挑戰，阻礙了聚合物/BN復合材料的高效傳熱。因此開發新型的材料制備策略調控填料的排列方式是非常重要的研究方向之一。
02成果掠影
近期，復旦大學陳敏教授團隊在開發高導熱系數的硅基橡膠復合材料取得新的進展。該團隊提出通過結合一種新型的非溶劑誘導相分離工藝“原位焊接”策略。
展開 【產品設計】一文全懂！導熱硅膠墊選型和性能探究
而導熱硅膠墊在熱管理系統中位于液冷板和電芯極耳之間，以實現液冷系統與電芯之間的熱傳導，從而達到給電芯降溫的效果。根據它在熱管理系統中的導熱傳熱作用，其導熱性能的表現最為重要。
由于導熱硅膠本身硬度較低、強度很小，直接貼在液冷板上使用，可能會破損或者被液冷板的毛刺等刺穿，引發絕緣失效。所以實際使用中的導熱硅膠墊都增加一層強化材料，即導熱硅膠墊以PI膜或矽膠布為基材，以導熱硅膠為主體填充材料。
導熱硅膠墊一般位于液冷板和電芯極耳之間，可以有效地排除空氣，達到很好的填充、導熱效果。此外，還具有良好的絕緣耐壓特性和溫度穩定性，使用安全可靠。此外，導熱硅膠墊還廣泛應用于通信設備、網絡終端、數據傳輸、LED、汽車電子、消費電子、醫療器械、軍事、航空航天等領域。
目前，對導熱硅膠墊導熱系數的選用，還無相關的數據積累以及明確的指導方向，有時會出現迫于成本的壓力選用低導熱系數的導熱硅膠墊。此外，動力電池結構工程師對導熱硅膠墊的關鍵性能理解不到位，把控模糊，從而會出現一味追求高導熱效果的產品。
為了解決實際中存在的這些問題，研究者通過研究導熱硅膠墊的導熱效果、絕緣效果等選擇一款滿足動力電池熱管理需求的導熱硅膠墊。同時，通過驗證PI膜對導熱系數的影響、導熱系數受壓縮變形的影響、長時間使用對導熱效果的影響，為后續導熱硅膠墊的選用提供了理論、數據支持。
１ 導熱硅膠墊的選型
導熱硅膠墊是新能源汽車行業較成熟的產品，在選用時需要考慮導熱硅膠附加的加強材料，導熱效果即導熱系數，還有在實際工況下的絕緣性能。
1.1 加強材料選用
實際使用中，導熱硅膠墊上表面直接貼在液冷板上，然后再放置在模組上，即與電芯的極耳緊密貼合。
展開 一種具有高導熱和絕緣性的PBO納米復合材料
來源 | Nano-Micro Letters
00
背景介紹
導熱聚合物基復合紙由于具有高強度、高導熱性和優異的可設計性等優點，在鋰電池、電容器、集成電路等領域受到了廣泛關注。隨著小型化和集成化的快速發展，以及功率密度的不斷提高，電子器件和電氣設備內部的熱量積聚問題日益嚴重，這就對導熱聚合物基復合紙的導熱性和耐熱性提出了更高的要求。此外，為了避免微電子元件之間形成短路電流和信號相互干擾，聚合物基復合紙應具有優異的電絕緣性，以滿足實際電子工程中的應用。雖然導熱聚合物基體(聚四氟乙烯、聚酰亞胺、芳綸和纖維素納米纖維等)復合紙由于其成本低、加工工藝簡單，但其本身耐熱性差或機械性能差，在工業上得到了廣泛的應用。或者低導熱率限制了它們的應用，不再保證高端電子電器熱管理領域的穩定性和可靠性。
在已知的有機纖維中，PBO纖維具有最高的熱分解溫度(650℃)、最佳的拉伸強度(5.8 GPa)和拉伸模量(280 GPa)，被譽為21世紀的超級纖維。最近的研究表明，通過有機酸剝離得到的PBO納米纖維(PNF)可以保留PBO纖維優異的力學性能和耐熱性。此外，它們的內部含有高度定向的分子鏈和原始結晶度，具有比普通聚合物基體更好的導熱性，在導熱聚合物基復合紙領域具有廣闊的應用前景
02
成果掠影
近期，西北工業大學顧軍渭/重慶師范大學Tang Yusheng團隊通過“溶膠-凝膠”薄膜轉化工藝將表面功能化的氮化硼(m-BN)與聚對苯撐苯并二噁唑納米纖維(PNF)均勻復合，制備出仿貝殼珍珠層結構的m-BN/PNF納米復合紙。本文采用“高溫固相&重氮鹽分解”法制備了聯苯胺功能化氮化硼(m-BN)。
展開 通過靜電植絨輔助定向氮化硼片提高熱界面材料的導熱性
來源 | Ceramics International
01
背景介紹
隨著現代電子產品逐漸向小型化、集成化、大功率化的方向發展，高導熱的柔性熱界面材料受到了人們的廣泛關注。但是，由于熱源和散熱器之間的間隙被空氣占據，而空氣的導熱系數非常低，導致熱量不能及時散出。因此需要使用熱界面材料(TIM)填充微間隙，TIMs基于聚合物樹脂，通過引入導熱料優化導熱系數。
六方氮化硼(h-BN)它具有層狀結構，在平面方向上具有較高的導熱系數(600 W/m K)，而在垂直方向上具有較低的導熱系數(30 W/mK)。此外，它還具有優異的熱穩定性和化學穩定性。這種穩定性使得BN很難與其他物質發生反應。一些研究者為了增強了聚合物基體與填料之間的界面傳熱，改善了聚合物復合材料的填料分散性，降低了界面聲子損失。然而，這些對BN的表面修飾需要大量的化學物質，這促使研究人員通過改變BN的結構的方法來提高導熱性。
近年來，靜電植絨技術被應用于制備熱界面材料，在此基礎上，提出了一種新的策略，通過靜電植絨方法使BN納米片在柔性環氧基中有序排列，搭建傳熱通道。與機械混合法制備的隨機分布的氮化硼填充復合材料相比，垂直取向的氮化硼填充復合材料可以增強材料的導熱性能。
02
成果掠影
近期，中山大學化學工程與技術學院陳振興教授團隊通過靜電植絨的方法改善氮化硼納米片的排列結構從而優化材料的導熱性能取得新進展。靜電植絨組裝策略在幾個連續的層中構建了整齊排列的BN結構網絡，從而提高了復合材料的導熱系數。研究了不同h-BN用量對BN/環氧復合材料導熱性能的影響。
展開 