凯发

　　能源密集型数据中心、新能源汽车的发展以及各种大功率器件的广泛使用为热量管理提出了新挑战，发展高效导热界面材料已经成为解决散热问题的核心环节。虽然液态金属、石墨烯、碳纳米管、碳纤维等高导热材料已经展现出优异的导热性能和应用潜力，但现阶段导热界面材料现实应用仍面临系列挑战，尤其是即满足高效率界面传热，又具有良好的服役寿命、可靠性和成本优势仍是需要解决的关键问题。考虑到碳基材料优异的导热性和成本优势，我们演示如何利用界面调控大幅提升界面材料传热性质，同时保持优异的服役寿命和成本优势。对于由复合材料构成的界面传热体系，声子沿高导热通路传输时向基体树脂的泄漏在很大程度上限制了复合材料导热性能的进一步提升。我们发现石墨烯除了可以作为导热通路，还可以有效抑制声子向基体树脂的泄漏，从而大幅提升导热界面材料的传热效率。利用树脂自身柔韧性和弹性导热通路相结合，可使得界面材料在26-35 psi压缩应力下实现30%的压缩应变，压缩循环10,000次后仍可保持96%以上的回弹力，且具有低的界面热阻（0.3 Kcm2/W）和高的热导率（220 W/m.K以上），相比同类商业产品的垂直热导率提高了5倍以上。