q期Q中国科学院深圳先进技术研I集成所先进材料中心研究员孙蓉团队在高性能导热复合材料研究中取得一pdq展?/span>
C?sh)子器g逐渐向高度集成化和高功率化发展，如果器g内部产生的热量得不到有效地散发，会引v热失效。ؓ了保证电(sh)器器件的工作表现和寿命，有效的散热成Z制约?sh)子产品发展的主要因素。解x热问题依赖于热管理材料的发展。导热材料通常由导热填料和聚合物基体组成，溶液共是制备含有随机分布填料的复合材料的常用方法。然而，׃内部填料之间~少有效互连Q这U复合材料的导热性能提高率通常很低。缺填料组成的导热通\意味着声子在填料/Z的界面处发生更多的散热，带来更大的界面热阅R另一斚wQ加入大量的填料Q?gt;60 wt%/vol%Q虽然会得到较ؓ理想的导热性能Q但是却会严重媄响复合材料的机械性能和加工性，难以实用。因此，对于导热复合材料Q如何在一个较低的填料含量下实现高的导热系C是一大挑战?/span>
团队导热组么依民、曾亮{通过对填料进行取向的l构设计Q结合碳化硅U米U的高导热系数和长径比，采用冰模板法制备了宏观取向的_线|络Qƈ以此为填料制备了高导热复合材料。对于声子来_I过聚合物最便捷的方式是在聚合物内部建立填料l成的通道。因此，含有高导热线状填料的聚合物复合材料会昄出导热性能的巨大提高。该复合材料的导热提高效率是其他报道的导热绝~复合材料效率的3~8倍，内部h三维互连填料|络的高导热复合材料在热理领域有很大的应用潜力。相兌文Vertically Aligned and Interconnected SiC Nanowire Networks Leading to Significantly Enhanced Thermal Conductivity of Polymer CompositesQ《具有面外取向碳化硅U网l的高导热复合材料》）在线发表于期刊ACS Applied Materials & InterfacesQDOI: 10.1021/acsami.8b00328Q?/span>
该小l在三维氮化?矛_烯导热网l的构徏斚w也取得了研究q展。前期的研究者ؓ了得三l填料骨架有一定的机械强度Q在三维骨架的制备过E中通常要加入粘l剂。然而，_结剂与填料之间的声子谱不匹配会弱化填料骨架本n的传热，因此含有三维填料骨架的聚合物基复合材料的导热性能往往也不理想。项目团队以与声子传输性质相近的化硼和石墨烯为组装单元，构徏了取向的声子导热|络。复合材料的面外导热pL辑ֈ?.05 Wm-1K-1Q高于其他报道的氮化基复合材料的导热数倹{相兌文Construction of Three-dimensional Skeleton for Polymer Composites Achieving a High Thermal ConductivityQ《构建含有三l导热网l的高性能复合材料》）在线发表于期刊SmallQDOI: 10.1002/smll.201704044Q?/span>
该小l还提出了一U新颖的材料成型Ҏ(gu)。受限于成本与生产设备等因素Q真I助抽滤技术和冰模板法自组装技术难以实C业化Q无法ؓ我国?sh)子材料产业做出贡献。因此，曑ְ亮课题组探烦q发明了一U简易、快速以及宏量制备导热填料的Ҏ(gu)。通过含有填料的水系分散液直接滴入液氮、结合冷d燥以及简易的自动推进装置Q可以成功构{三l的气凝胶球状填料。这U球状填料具有大的孔隙率和比表面U，直接参与到导热网l的构徏当中Q可以有效地提高复合材料的导热性能Q在自动推进装置的辅助下可以实现实验室规模的批量生产。此外，q种Ҏ(gu)的微观结构在吔R及能源领域也表现出巨大的应用潜力。相兌文Liquid nitrogen driven assembly of nanomaterials into spongy millispheres for various applicationsQ《液氮驱动制备多功能三维气凝胶球》）在线发表于期刊Journal of Materials Chemistry AQDOI: 10.1039/C8TA00310FQ?/span>
以上研究得到U技部重点研发专（2017YFB0406000Q、广东省创新U研团队Q?011D052Q、广东省重点实验室（2014B030301014Q和深圳市科技计划目{的资助?/span>
?.三维_线|络的导热原理示意图
?.三维氮化?矛_烯网l的导热原理C意?/span>
?.三维气凝胶球的制备原理示意图
