1）高能量密度分布下的元器件在頻繁的使用過(guò)程中會(huì)積累大量熱能，對(duì)使用壽 命與性能造成嚴(yán)重威脅。柔性、輕質(zhì)、熱絕緣的高導(dǎo)熱復(fù)合材料成為了輔助器件快速散熱并解決 高能量密度分布下的元器件在頻繁的使用過(guò)程中會(huì)積累大量熱能，對(duì)使用壽 命與性能造成嚴(yán)重威脅。柔性、輕質(zhì)、熱絕緣的高導(dǎo)熱復(fù)合材料成為了輔助器件快速散熱并解決熱積累問(wèn)題的關(guān)鍵，同時(shí)也是現(xiàn)階段備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)。然而，往往因?yàn)樘盍现g過(guò)高的界面熱阻成為了提高復(fù)合材料有效導(dǎo)熱性能的難點(diǎn)。
圖1-碳化硅/二硫化鉬納米雜化材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備過(guò)程
近日，貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院謝蘭教授帶領(lǐng)的高分子合成與構(gòu)造課題組在 國(guó)際TOP期刊《Journal of Materials Chemistry A》(影響因子：10.73)上發(fā)表重要成果“ From Tanghulu-like to Cattail-like SiC Nanowire Archiectures: Interfacial Design of Nanocellulose Composites toward Highly Thermal Conductivity”（doi.org/10.1039/D0TA04674D）。青年教師薛白博士為第一作者，碩士研究生楊勝都為論文共同一作，通訊作者謝蘭教授。
圖 2-復(fù)合材料導(dǎo)熱性能表征分析
圖3-復(fù)合材料水平方向散熱表現(xiàn)與可能的導(dǎo)熱路徑分析
該項(xiàng)工作通過(guò) 合成碳化硅-二硫化鉬納米雜化材料利用真空輔助技術(shù)制備多層結(jié)構(gòu)的納米纖維素導(dǎo)熱復(fù)合材料，旨在通過(guò)高導(dǎo)熱納米材料界面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低填料之間界面熱阻增強(qiáng)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能。獲得的CNF/H-SiCNW-MoS2在22.5vol%的填料添加量下導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到19.74W/mK。此外，H-SiCNW-MoS2相互之間的界面熱阻相比于 SiCNW降低1個(gè)數(shù)量級(jí)。
（2）圍繞著微電子科技領(lǐng)域獲得的突破性進(jìn)展，民用電子設(shè)備對(duì)功能設(shè)計(jì)的豐富 性與電子裝備外觀的多樣化需求日益增加，造成集成單元模塊與元器件設(shè)計(jì)的工 作頻率與能量密度大幅度提升，其產(chǎn)生的熱量積累導(dǎo)致電子產(chǎn)品使用可靠性受到了嚴(yán)重的威脅。為了滿足工業(yè)領(lǐng)域?qū)善骷纳嵝枨螅邪l(fā)具有良好柔性、輕質(zhì)、低成本高導(dǎo)熱復(fù)合材料作為熱界面材料解決散熱問(wèn)題成了現(xiàn)階段備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
近期，該課題組課題組 在 柔性熱界面材料研究方面 取得重要進(jìn)展， 開(kāi)發(fā)了一種可靠有效的方法將AgNP原位修飾在rGO 納米片上，使用簡(jiǎn)便的 LBL 自組裝方式以TEMPO 氧化法獲得的原纖化納米纖維作為基體制備具有多層結(jié)構(gòu)的柔性熱界面復(fù)合材料，柔性膜材料水平方向熱導(dǎo)率增強(qiáng)效率達(dá)到 1095% 。以題為“ Controllable Ag-rGO heterostructure for highly thermal conductivity in layer-by-layer nanocellulose hybrid films ” 的 相 關(guān) 學(xué) 術(shù) 成 果 發(fā) 表 在 化 學(xué) 工 程 領(lǐng) 域 權(quán) 威 期 刊 《 Chemical Engineering Journal 》（DOI:10.1016/j.cej.2019.123072）上。
圖 1 原纖化納米纖維素柔性熱界面材料設(shè)計(jì)與制備路線。
圖 2 Ag-rGO 柔性熱界面材料水平與垂直方向?qū)嵝阅芊治觥?/p>
以上論文的第一作者為貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院 2017 級(jí)研究生楊勝都，指 導(dǎo)教師為謝蘭教授與薛白博士。研究工作得到國(guó)家復(fù)合改性聚合物材料工程中心秦舒浩研究員和浙江大學(xué)鄭強(qiáng)教授的支持和幫助。該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：51763003 和 21604016），貴州省優(yōu)秀青年科技人才項(xiàng)目（20195665），貴州省拔尖人才項(xiàng)目（編號(hào)：20170439178），貴州省研究生創(chuàng)新項(xiàng)目（編號(hào)：YJSCXJH(2019) 001）的支持。
來(lái)源：貴州大學(xué)、新材料資訊
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