導熱機理的案例
本征導熱聚合物研究：機理、結構與性能及應用
本文綜述了當前本征導熱聚合物研究進展，分析和討論了影響聚合物導熱的結構及其他因素，闡述了導熱聚合物的制備方法及策略，提出了未來在傳熱機制、結構與性能及宏量制備等方面面臨的挑戰。
當前研究中仍存在如下幾個關鍵問題待解決：1）聚合物熱傳輸的深層次物理機制，2）本征導熱模型構建，3）多尺度分子鏈結構對聲子熱傳遞的協同影響機制，4）聚合物分子鏈的拓撲幾何結構變化對導熱的定量調控機制，5）本征導熱聚合物的低成本宏量制備新技術研究，未來研究主要圍繞上述問題展開。
借助分子模擬、分子傳熱理論和機器學習工具，首先從原子及分子水平闡明聚合物的熱傳遞物理機制及多尺度分子鏈結構對聲子導熱的影響機理，系統構建出聚集態結構與聚合物導熱關系的理論框架。
面向宏量制備及工業應用，熱固性導熱聚合物的制備重點聚焦于設計不同結構形態的致晶基元，基于調控自組裝液晶疇在交聯網絡內的空間拓撲結構來同步提升導熱及電絕緣性能。熱塑性導熱聚合物應聚焦借助取向和鏈間非共價作用協同構筑從分子?介觀?宏觀的多尺度有序結構，同步實現高絕緣導熱性能，最終實現工業化應用。
本征導熱聚合物同步集成了高導熱、卓越電絕緣、優良力學強度及柔韌性、光學透明等綜合優勢，隨科技發展，兼具優異輻射制冷性能、疏水、透氣性、智能等新型功能的導熱聚合物將為可穿戴冷卻微電子產品提供新機遇。
隨著對聚合物熱傳輸機理的深刻理解及制備新方法的不斷突破，在不遠的將來，導熱高分子憑借其綜合的獨特性能將在許多現有的和新興的領域發揮越來越重要的作用。
展開 西工大顧軍渭教授《Research》：導熱高分子復合材料界面熱障重要研究成果
但其本體導熱系數低（λ在0.18～0.44 W/mK之間），無法適應有機太陽能電池、儲能材料、特高壓輸電設備和大功率LEDs等電子、電氣設備及元器件高效快速的導/散熱要求。
西北工業大學化學與化工學院顧軍渭教授“結構/功能高分子復合材料”（SFPC）課題組長期聚焦本征高導熱高分子的設計合成以及導熱高分子復合材料的可控制備及內稟機理研究。近5年來，在**重點項目、國家自然科學基金、陜西省自然科學基礎計劃杰出青年基金項目和廣東省基礎與應用基礎研究基金重點項目等的資助下，SFPC課題組系統開展了本征高導熱高分子的設計合成、新型異質結構填料的優化制備、導熱填料的表面功能化改性，以及導熱高分子復合材料的制備調控、導熱模型構建和導熱機理研究，并基于本征導熱、共混復合和外場誘導成型加工，“基體-界面-填料”的熱傳輸性質以及“分子鏈-導熱通路-導熱性能”本構關系研究，制備出多種導熱高分子復合材料及制品，完善和發展了其導熱機理。
展開 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
來源 | FOCC-TJU公眾號
FOCC團隊封偉教授編著的《智能導熱材料的設計及應用》由清華大學出版社出版發行。該著作入選“十四五”國家重點出版物出版規劃項目，受到國家科學技術學術著作出版基金資助，同時也列入先進芯片材料與后摩爾芯片技術叢書。
《智能導熱材料的設計及應用》以面向新型熱管理應用的智能導熱材料為目標,根據當今智能導熱材料的發展現狀,從材料的概念、傳熱原理、結構設計及應用等角度展開介紹。該書共有7章,分別為導熱概述(概念、導熱機理、影響因素及分類),智能導熱材料概述,智能化性能設計,智能導熱材料設計,智能導熱材料應用,智能導熱材料在先進芯片中的應用,結論與展望。該書可作為相關專業本科生和研究生的教材。希望通過該書可以激發廣大讀者及相關領域研究人員對智能導熱材料的興趣,并為從事相關研究的工程技術人員提供參考。
智能導熱材料為導熱材料的一個重要分支。它是一種以熱量快速疏導為目的,通過智能熱控技術,利用其熱導率可智能調控的特點實現對被控對象與外界從隔熱到良好導熱的自主調控的新型功能材料,屬于材料、化學、物理等多學科交叉的一項基礎研究。智能導熱材料具有響應速度快、精確調節系統溫度和顯著降低資源消耗的特點,在民用電子、航空航天等領域有著廣闊的應用前景。同時,隨著近年來空間技術、人工智能、航空航天等領域的快速發展,對于溫度敏感、發熱量較大且環境溫度復雜的設備,如通信終端、蓄電池、芯片電子等,亟需發展能夠即時感知外界環境、自主熱流調節的新型智能導熱材料。然而,受熱導率低、回彈性差、附著力弱等綜合因素的影響,材料的智能感知調節能力相對較差,因此,材料暫時未能全面滿足多種復雜環境的應用需求?；诖?當今國內外學者對智能導熱材料的機理、控制、應用范圍開展了較多研究。
展開 中科院廣州化學研究所屈貞財博士、吳昆研究員《CEJ》：基于共價鍵連接的高導熱/阻燃柔性膜
圖2 BP-NH2與MWCNTs-COOH共價反應的機理
隨后，研究人員結合XRD、Raman、XPS、NMR和FTIR等多種表征技術，證實BP-NH2與MWCNTs-COOH的確發生了共價反應，形成了酰胺鍵（圖3）。
圖3 MWCNTs-COOH和BP-MWCNTs的表征：（a）XRD圖；（b）拉曼光譜；（c）XPS光譜；（d）BP-MWCNT的C 1s信號；（e）BP-MWCNT的N 1s信號；（f）BP-MWCNT的O 1s信號；（g）BP、BP-NH2和BP-WMCTNS的31P NMR；（h）BP-NH2和BP-WMCTNS的1H NMR；（i）MWCNTs-COOH和BP-WMCTNS的13C NMR；（j）傅立葉變換紅外光譜；（k）TGA曲線；（l）DTG曲線
導熱性能測試，如圖4所示。在BP-MWCNTs添加量僅為20.0 wt%，CNF復合材料具有高達22.38 ± 0.39 W?m-1?K-1的面內導熱系數，相比于純的CNF，提升了3.92倍，其各向異性指數高達62.17。有效介質理論（EMT）計算表明，由于BP納米片和MWCNTs的共價連接作用，其界面熱阻降至純MWCNTs納米片的1/39。
圖4 （a）面內導熱系數；（b）垂直導熱系數；（c）復合膜的各向異性指數
導熱機理分析，如圖5所示。對于CNF/BP-MWCNTs，由于BP-NH2與MWCNTs-COOH之間的共價橋連作用，一方面，提高了MWCNTs-COOH的排列有序性，其界面熱阻被顯著降低；另一方面，共價鍵連接有效彌補了MWCNTs-COOH的邊緣缺陷，減少了傳熱過程中聲子的散射和損失。
展開 
：簡易構建用于智能火災報警器的超高導熱/阻燃柔性膜
圖2 （a）面內導熱系數；（b）導熱系數提高因子（TCEF）；（c）柔性膜的導熱機理
導熱機理認為：對于還原氧化石墨烯（RGO）膜，盡管還原過程可以有效去除含氧官能團，但是其自身依舊存在大量的結構缺陷，且BP-NH2納米片的團聚會產生巨大的界面熱阻，當熱流穿過薄膜時，聲子的傳輸會受到阻礙，無法形成通暢的導熱通路。對于還原的柔性復合膜（RPNG），由于BP-NH2通過共價鍵而非物理作用與GO相連，一方面，可以有效連接相鄰的石墨烯納米片，降低其片層之間的界面熱阻。另一方面，BP-NH2上的氨基也將相互形成氫鍵，進一步延長導熱路徑，加速聲子的傳導，使傳熱過程幾乎沒有損失。
為了檢驗該工作在實際熱管理中的應用，研究人員使用紅外熱像儀觀測了柔性復合膜在加熱和冷卻過程的表面溫度變化，如圖3所示。從圖3可以看出，當樣品連續加熱15s時，RPNG 20膜的表面溫度迅速從34.5 °C升高到了112.1 °C，顯示出超高的傳熱速率。與加熱過程相似，RPNG 20膜可以在5 s內從112.1 °C快速冷卻到47.2 °C，再次證實了RPNG 20膜具有極高的傳熱效率，有望在電子設備的散熱中發揮重要作用。
圖 3（a）熱管理應用示意圖；（b）加熱和冷卻過程中的溫度變化截圖；（c）柔性復合膜的溫度-時間曲線
阻燃性能測試（圖4）表明，由于存在含氧官能團，GO膜在燃燒20s后就被完全燒盡，幾乎沒有任何殘留物。對于RGO膜，由于還原過程中氧含量的降低，其薄膜在燃燒后會留下一定量的殘留物，但會發生嚴重的卷曲和變形，無法滿足實際的生產需求。與GO膜和RGO膜相比，RPG膜和RPNG膜都表現出優異的阻燃性，它們在燃燒過程中幾乎沒有質量損失。
展開 導熱聚合物材料的發展趨勢：關鍵因素、進展與展望
對于填充型聚合物復合材料，導熱系數的提高主要是由于高導熱填料的加入。填充型導熱復合材料的導熱機理可以通過導熱路徑理論、熱滲流理論和熱彈性系數理論三種不同的理論來解釋。其中，熱傳導路徑理論是最被廣泛接受的機理。熱傳導路徑理論、熱滲流理論和熱彈性系數理論示意圖，如圖4所示。
圖4.復合材料的導熱機理。
1.1 熱傳導路徑理論
通過在聚合物基體中連接導熱填料來建立導熱路徑。填料與基體之間的界面熱阻和基體的??
值是決定材料導熱系數的關鍵因素(圖4a)。當填料在聚合物基體中的濃度較低時，顆粒相互遠離。因此，聚合物復合材料的導熱系數仍然很低。當填料濃度不斷增加時，顆粒相互接觸，形成導熱網絡，為熱流提供了更好的路徑(圖4b)。在熱流方向與導熱網絡平行的情況下，復合材料的導熱性明顯提高。相反，未能在熱流方向建立導熱網絡會導致相當大的熱阻。復合材料的導熱性不能明顯提高。
1.2 熱滲透理論
滲透理論最初是用來解釋導電復合材料的導電現象。在填料含量較低的情況下，填料均勻分散在聚合物基體中，形成“海-島結構”，而不形成連續的網絡，因此隨著填料含量的增加，復合材料的電導率增加緩慢。隨著導電填料的增加，當填料含量達到滲透閾值時，導電填料相互連接，形成“海-海結構”，電導率顯著提高。在導熱復合材料領域，滲流理論也可以解釋復合材料的導熱行為。然而，它是否能夠完全描述這種行為仍然存在爭議。在較寬的填料用量范圍內，在某些聚合物復合材料中未觀察到滲透點，并且幾乎沒有突然的變化。許多研究者認為，導熱填料必須具有足夠高的值才能產生熱滲流。因此，只有在具有較高的值的顆粒中，如CNTs和石墨烯納米片，才能觀察到類似于傳導行為的熱傳導滲透現象(圖4c)。
展開 納米流體簡介及其相關應用
【納米流體的工作原理】
納米流體是指把金屬或非金屬納米粉體分散到水、醇、油等傳統換熱介質中，制備成均勻、穩定、高導熱的新型換熱介質。傳統的換熱介質的導熱系數較低（如表一），已經逐漸無法滿足日益發展的工業工程換熱需求。而一些金屬或非金屬納米顆粒的導熱系數往往是導熱介質的成百上千倍，例如常見的碳化硅納米顆粒的導熱系數為170~270 W/m·K。研究人員發現，若能將納米顆粒均勻、穩定地分散在導熱介質中，將大幅度的提高其導熱性能。
表1 傳統導熱流體在常溫下的導熱系數
傳統導熱流體
水
乙二醇
導熱油
導熱系數(W/m·K)
0.613
0.253
0.145
目前，關于納米流體增強導熱系數機理的研究還處于探索階段，各個研究學者們從自己的實驗數據出發，研究探討不同的納米流體增強導熱系數機理。較為廣泛認同和接受的機理主要有以下四種，它們由Choi最先提出[2,3]：(1) 納米顆粒間的布朗運動加速了顆粒之間的熱傳遞；(2) 納米顆粒固有的熱傳遞特性增強了納米流體的熱傳遞特性；(3) 液體(基液)與納米顆粒表面之間形成的納米薄層，即高導熱層液相結構，加速了熱傳遞過程；(4) 納米流體中形成的納米粒子簇效應使納米顆粒的有效體積分數增加，從而增強了納米流體的傳熱性能。圖1簡單的展示了幾種原理。
南京理工大學的宣益民教授還提出了兩種關于納米流體增強導熱系數的機理[4,5]，它們分別是：
(1) 納米顆粒的加入使原來基液的結構發生了改變，加上固體納米顆粒的導熱系數遠大于基液的導熱系數，這就增強了納米流體內部的熱量傳遞過程，使其導熱系數提高。
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 鄭州大學申長雨院士和劉春太教授團隊CSTE: 通過構建三維混合填料網絡提升復合材料的熱導率
復合材料導熱性能測試結果表明：三元復合材料由于其內部填料之間的協同作用而具有較高的導熱系數，當BN和MWCNTs含量為30 wt% 和3 wt% 時，導熱率為1.54 W.m-1K-1，相比于基體高262%。
圖3. BN含量對復合材料 (a) 導熱系數和 (b) 熱增強因子的影響，(c) 復合材料表面溫度隨時間的變化情況，(d) 復合材料平面內傳熱的紅外實時熱成像；(e) 導熱機理圖。
流變結果表明，與二元復合材料相比，三元復合材料隨著MWCNTs的加入，填料更容易互相搭接形成網絡結構，因此儲能模量的平臺區域在低頻區更為明顯。同時觀察到在單相基體復合材料中，儲能模量平臺對應Log數值與導熱系數有明顯的正相關線性關系，但其斜率受MWCNTs含量影響較大。
圖4. 復合材料流變性能與導熱性能的關系：(a) 儲能模量，(b) 復合材料導熱系數對比, (c) 復合材料的儲能模量平臺Log值與導熱系數的關系, (d) 圖(c)中斜率與MWCNTs含量的關系。
鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心的碩士研究生馮明杰是該論文的第一作者，通訊作者為劉憲虎博士。該研究得到了國家自然科學基金(51803190)、資源材料協同創新中心開放基金(Zycl202004)和國家重點研發計劃(2019YFA0706802)的資金支持。
原文鏈接：M. Feng#, Y. Pan#, M. Zhang, Q. Gao, C. Liu, C. Shen, X.
展開 具有三維結構的高導熱絕緣PI/BNNS@rGO復合薄膜
理想的TIMs應具有高導熱性、優異的電絕緣性、柔韌性和輕量化，并適應柔性電子等新興技術。
六方氮化硼(hBN)是石墨烯類似物，具有良好的力學性能、優異的化學穩定性和熱穩定性，以及超高的導熱系數(200-600 W/mK)，因此在聚合物基復合材料研究領域備受關注。研究結果表明，由于原hBN的聚集性和相容性較差，界面聲子振動失配，導熱途徑不有效，因此hBN基復合材料的導熱系數通常較低，不能滿足高導熱界面材料的要求。
由于具有較大的比表面積和豐富的邊基，氮化硼納米片BNNS在聚合物基質中的分散性和相容性方面往往比未剝離的hBN具有前所未有的優勢。然而，剝離后的BNNS橫向尺寸僅為100 nm，厚度達到10 nm。因此，制備厚度均勻、產率高的高質量BNNS對于制備具有高導熱性能的柔性復合膜具有重要意義。
近年來，高性能PI納米纖維薄膜在導熱領域得到了廣泛的研究。以及利用氧化石墨烯/膨脹石墨復合制備了具有高導熱性的多層電磁干擾屏蔽柔性薄膜。根據其他研究結果表明，通過在BNNS之間建立橋梁來提高復合材料的導熱性仍然是一個挑戰。
02
成果掠影
近期，天津工業大學的范杰教授聯合中原工學院的何建新教授在制備柔性高導熱納米復合材料取得新進展。采用水熱法和球磨法對NaOH-LiCl水溶液進行分離，得到了大尺寸(1 ~ 1.5 μm)、超低厚度(2 nm)、高收率(80%)的BNNS。提出了一種簡單的電紡絲-電噴涂技術，用于制備具有雙組分納米片填充納米纖維三維橋接結構的高導熱絕緣納米復合膜。通過闡明雙組分多通道三維網絡的導熱機理，優化納米片納米纖維膜的堆疊結構，與PI/50BNNS相比，PI/50BNNS@2.5rGO納米纖維復合膜的力學性能提高了168%。
展開 .》： 復合材料導熱網絡研究取得新進展
導熱填料形成的導熱網絡對提升其復合材料的導熱性能至關重要。一般認為，導熱復合材料的導熱系數（λ）隨導熱網絡的完善而逐漸提高。目前，關于復合材料導熱網絡的研究主要集中在三個方面：導熱網絡何時形成、如何形成，以及導熱網絡對導熱性能的提升機理。導熱網絡何時形成主要涉及導熱網絡形成時的臨界體積計算，主要與導熱填料的幾何形狀和尺寸有關，一般隨其長徑比的增加而減小。如何形成導熱網絡主要涉及導熱網絡的設計構筑，包括設計異質結構導熱填料以促進填料的彼此搭接，預制導熱填料連續搭接骨架形成多維導熱通路，以及加工驅動導熱填料的取向排列等。在導熱網絡促進導熱性能提升機理方面，一般認為導熱填料形成的導熱網絡降低了導熱填料間的界面熱阻，增加了聲子傳輸的通道，同時減少了因填料-基體界面不匹配造成的聲子散射。
但目前鮮有報道導熱網絡中導熱填料通路的數量、長短、貫穿方式及其分布等對復合材料導熱性能影響的研究，以及導熱網絡形成后，復合材料的導熱系數隨導熱填料用量的繼續增加又會呈現什么樣的變化等問題也有待進一步明晰。因此，設計構筑結構、密度、分布可控的導熱網絡，從多角度研究其對復合材料導熱性能的影響，對豐富完善導熱復合材料的導熱機理并指導其實際生產具有重要的理論意義和實際應用價值。
西北工業大學化學與化工學院顧軍渭教授“結構/功能高分子復合材料”（SFPC）課題組以液氮瞬冷造粒技術制備出不同粒徑的石蠟球，采用微融覆法在石蠟球表面包覆石墨（旨在石蠟相界面間構筑可控的石墨導熱網絡），進而結合熱壓工藝制備石墨/石蠟導熱復合材料。
展開 
導熱硅凝膠的研究與應用進展
（5）針對不同應用場景，可靈活調整凝膠的硬度、流動性、固化時間等性能，也可添加功能性填料，制備具有阻燃性、導電性或導熱性的硅凝膠。
（6）自修復能力良好，受外力開裂后，具有自動愈合的能力，同時起到防水、防潮和防銹等作用。
導熱硅凝膠則是一種凝膠狀態的導熱材料，通過把有機硅凝膠和導熱填料復合在一起形成的一 種具有導熱性能的有機硅凝膠。它具有較高的導 熱系數和較低的壓縮變形應力，容易操作，可實現應用時的可連續性自動化生產。它能解決導熱硅脂性能可靠性差的問題，起到導熱墊片的作用，且在某些性能方面，更優于導熱墊片。其與導熱墊片的比較如表2所示。
表2. 導熱硅凝膠與導熱墊片的比較。
02
導熱機制與導熱凝膠的研究進展
2
.1 導熱機制
不同的材料的導熱機制也是不同的，對于金屬晶體來說，其晶格中的自由電子對導熱功能發揮重要的作用，對于金屬晶體中的聲子來說可以忽略其導電功能。然而非金屬的導熱機理主要還是靠分子和原子的無規則運動來完成的，由于非晶體也可以被看做及細的晶體，因此也可以通過聲子運動來分析它的導熱機理，除此之外對于一些投射性十分好的玻璃或者單晶體來說，其中的光子對導熱也起著十分重要的作用，因此可以總結材料內部的導熱載體一共有三種，分別是聲子、電子、光子。
高分子材料內部的熱傳導主要通過聲子進行傳遞。在高分子材料中存在著晶體結構和無定形結構，晶體結構中的分子鏈排列規整，能夠實現聲子在的快速傳遞。然而，高分子材料的熱導率并不高，這主要是由于高分子材料中同樣存在著無定形結構。
展開 氧化鋁在導熱絕緣高分子復合材料中的應用
需要開發導熱絕緣高分子復合材料替代傳統高分子材料，作為熱界面和封裝材料，迅速將發熱元件熱量傳遞給散熱設備，保障電子設備正常運行。
1.填料的導熱機理
高分子材料本身的熱傳導系數比較小 ，所以填充型高分子復合材料導熱性能主要依賴于填充物的導熱系數，填充物在基體中的分布以及與基體的相互作用。填料用量較小時，填料雖均勻分散于樹脂中，但彼此間未能形成相互接觸和相互作用，導熱性提高不大；填料用量提高到某一臨界值時，填料間形成接觸和相互作用，體系內形成了類似網狀或鏈狀結構形態，即形成導熱網鏈。當導熱網鏈的取向與熱流方向一致時，材料導熱性能提高很快；體系中在熱流方向上未形成導熱網鏈時，會造成熱流方向上熱阻很大，導致材料導熱性能很差。
制造具有優良綜合性能的導熱材料一般有兩種途徑：一種是合成具有高熱導率的結構聚合物；另一種是在聚合物中填充高導熱性的填料。后者比較常見。一般都是用高導熱性的金屬或無機填料對高分子材料進行填充。氧化鋁（VK-L04R,VK-L600D）通常作
為填料應用于絕緣導熱高分子復合材料。
2 氧化鋁的形態及表面處理
2.1 氧化鋁（VK-L04R,VK-L600D）作為導熱絕緣材料的特點
具有導熱電絕緣性能的填料很少。常見的幾種及其熱導率分別見表1。實驗研究證明，當填料與基體熱導率之比大于100時。提高填料導熱系數已意義不大。這 就意味著應用電絕緣填料如Al2O3，MgO、BeO、AlN等可制備具有較高導熱性能的電絕緣復合材料.與其他填料相比Al2O3（VK-L04R,VK-L600D）的導熱率不高，但是其價格較低，來源較廣，填充量較大，常用作絕緣導熱聚合物的填料。Al2O3通常單獨使用或與其他填料混合使用。
展開 天津大學汪懷遠教授團隊CEJ：基于神經元微結構的高導熱絕緣復合材料
圖7 mBN42 PES/PVDF-H復合材料中導熱機理示意圖
【研究小結】
綜上所述，該團隊設計了一種簡單可擴展的方法來制備具有神經元網絡和取向微結構的高導熱復合材料。該復合材料具有高的導熱系數（12.13 Wm-1K-1, bulk TC）、優異的熱穩定性（Tg:172.2℃）、突出的電絕緣性能（1.5×1016Ω·cm）和穩定的儲能模量（50 times higher than the matrix）。這些優異的性能來源于神經元樣微結構與界面增強的協同機制。更重要的是，移動PC端進行的壓力測試顯示了出色的應用效果，可以改善用戶對現代電子設備的體驗。因此，相信本研究有可能為設計仿生類神經元微結構復合材料，解決先進電子封裝技術中的散熱問題開辟一條途徑。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131280
展開 西工大史學濤副教授/顧軍渭教授《J Mater Sci Technol》：導熱高分子復合材料研究成果
圖1 BNN-30@BNNS/Si-GFs/E-44層壓導熱絕緣復合材料的制備流程示意圖
圖2 環氧樹脂導熱復合材料的λ（a）和15 wt%導熱填料用量的環氧樹脂導熱復合材料紅外熱成像圖（b）、BNN-30/E-44（c）和BNN-30@BNNS-Ⅲ/E-44導熱復合材料（d）的斷面SEM圖及導熱機理示意圖（c’、d’）
圖3 BNN-30@BNNS-Ⅲ/Si-GFs/E-44層壓導熱絕緣復合材料面內熱導率λ//（a）和面間熱導率λ┴（a’）；加熱時間和溫度影響曲線（b、c）和紅外熱成像圖片（b’、c’）
圖4 COMSOL軟件仿真的點熱源情況下層壓復合材料面內（a）和面間（b）傳熱過程熱成像圖、面內（c）和面間（d）溫度變化黑色標記點溫度隨時間的變化曲線
該研究成果以“Improvement of thermal conductivities and simulation model for glass fabrics reinforced epoxy laminated composites via introducing hetero-structured BNN-30@BNNS fillers”為題近日發表于Journal of Materials Science & Technology上。第一作者為西北工業大學化學與化工學院史學濤副教授和2018級碩士研究生張睿涵，通訊作者是西北工業大學化學與化工學院顧軍渭教授。
展開 