西安交大科研人员在热办理复合资料研讨范畴获得新进展
跟着5G通讯和人工智能用电子器材不断向小型化、集成化和多功能化的方向开展,高效散热问题已成为约束微电子器材及其体系开展和使用的瓶颈,对热办理资料提出了新的应战。新式高分子导热复合资料要求一起具有低的热膨胀系数、高的热导率和耐热性。经过向高分子基体中添加随机涣散导热填料的传统办法不只导热增强功率有限,高的填料含量(构成有用导热通路的阈值≥50 vol%)还会极大添加工艺难度且下降资料的力学功能。
受贝壳珍珠母“砖-泥”层状结构启示,西安交通大学研讨人员提出了一种根据木材多标准结构基元序构的仿生规划思路,选用生物模板陶瓷化技能结合真空浸渍法,在环氧树脂基体中构建了具有各向异性的碳化硅导热结构,该3D结构不只仅具有轴向的高度定向摆放性,且其内部相邻的纳米SiC晶粒严密触摸,界面热阻低;另一方面,该结构在径向具有约束高分子链热运动的蜂窝网络结构。凭借SiC高热导的特色和仿生结构的特色,复合资料在完成轴向热导率有用提高的一起(热导率为传统SiC颗粒弥散散布复合资料的20倍,导热增强功率高达259),获得了极低的径向热膨胀系数以及优异的耐热性和阻燃功能。
近来,该研讨成果以《各向异性高导热聚合物复合资料中细密3D-SiC木材陶瓷骨架的构建》(Wood-Derived, Vertically Aligned and Densely Interconnected 3D SiC Frameworks for Anisotropically Highly Thermoconductive Polymer Composites)为题发表于《先进科学》(Advanced Science)。西安交通大学金属资料强度国家重点实验室为榜首作者单位。陕西省先进陶瓷资料多功能化工程技能研讨中心王波副教授与杨建锋教授为本文通讯作者,论文榜首作者为博士生周小楠,首要合作者包含电气工程学院张乔根教授和赵军平副教授。该研讨得到了国家自然科学基金和国家重点研制方案等项目的一起赞助。西安交通大学高功能核算渠道和分测中心供给了核算和测验表征的支撑。