最近、中国科学アカデミー先端技術研究所の先進材料研究所の研究者であるSun Rong氏は、高性能および熱伝導複合材料の研究において一連の進歩を遂げました。
近年の電子機器は、ますます高集積化・高出力化が進んでおり、装置内部で発生した熱が効果的に放散されないと、熱的な故障が発生することがあります。熱伝導性材料は通常、熱伝導性フィラーとポリマーマトリックスで構成されています。溶液ブレンドは、ランダムに分布したフィラーを含む複合材を調製する一般的な方法ですが、内部フィラー効果的な相互接続がない場合、複合材の熱伝導率は通常低いです。熱経路に充填材がないことは、フォノンがフィラー/マトリックス界面でより多くの熱を放散し、より大きな界面をもたらすことを意味します。一方、大量のフィラー(> 60wt%/ vol%)を添加すると、熱伝導率は向上しますが、複合材料の機械的特性や加工性に重大な影響を与えますので、熱伝導率複合材、より低い充填材含量で高い熱伝導率を達成する方法は、依然として大きな課題である。
、小さな光とテンプレート法Macroorientation氷炭化回線網によって調製した充填材の配向、アスペクト比及び炭化ケイ素ナノワイヤーの高い熱伝導率の組み合わせの構造設計を介して等を有する熱伝導性何人チームによるパネル、およびASフォノンのために調製高熱伝導性複合フィラー、ポリマーが通過するポリマー内の充填通路を確立するための最も便利な方法である。このように、高熱伝導性ポリマー複合体を含む線状充填剤は、熱的に表示され驚異的な性能向上。熱伝導性複合材料の効率を改善するためには、断熱複合材料の他のレポートの3〜8倍の効率で、相互接続された充填物の三次元ネットワークを有する内部高熱伝導性複合材料は、熱管理の分野に大きな可能性を秘めています。大幅高分子複合材料の熱伝導率を強化につながる関連の垂直配向記事と相互接続のSiCナノワイヤネットワークは、(「複合材料は、アライメントライン網の炭化ケイ素外面の高い熱伝導率を有する」)は、オンラインジャーナルACS応用材料&インターフェースを公表(DOI:10.1021 / acsami .8b00328)。
また、3次元的なフィラー骨格にある程度の機械的強度を持たせるために、従来は3次元骨格の作製過程においてバインダーを添加しなければならなかった。しかしながら、結合剤と充填剤との間のフォノンスペクトルの不一致は、充填剤マトリックス自体の熱伝達を弱めるので、三次元充填剤骨格を含むポリマーマトリックス複合材の熱伝導率は、しばしば理想的ではない。複合材料の面内熱伝導率は5.05 Wm-1K-1に達し、報告されている他の窒化ホウ素系複合材料よりも高い。高熱伝導率を達成する高分子複合材料のための三次元骨格の構築(小)(DOI:10.1002 / smll.201704044)に掲載されている。
グループはまた、成形材料の新規な方法を提案した。こうしたコストや生産設備などの要因によって制限、真空補助濾過技術と氷のテンプレートの自己組織化技術、中国の電子材料業界に貢献することができない、工業化を達成することは困難です。従って、小さな光TFが探求とマクロと熱伝導性充填材を製造するための簡単で迅速な方法を開発した。フィラー含有水性分散液を直接液体窒素中に滴下することによって、凍結乾燥させ、自走装置の単純な結合、うまく構築することができますエアロゲル次元球状フィラー。大きな比表面積及び気孔率を有するような球状フィラー、直接自走式装置を用いて、効果的に複合材料の熱特性を向上させることができ、ネットワークの構築に関与する熱伝導率は、実験を実現することができます部屋のサイズ小バッチ生産。加えて、吸着及びエネルギー分野におけるこの特定の微細構造も大きな可能性を示した。ナノ材料の関連論文液体窒素駆動アセンブリの種々の用途のためのスポンジミリスに(液体窒素の複合ドライブの「準備3次元エアロゲル球)ジョーの雑誌にオンラインで掲載されているurnal材料の化学A(DOI:10.1039 / C8TA00310F)。
より多くの研究は、科学技術のR&Dプロジェクト(2017YFB0406000)、広東省の資金調達革新的な研究チーム(2011D052)、広東省重点実験室(2014B030301014)、深セン市科学技術や他のプロジェクトに焦点を当てました。
図1.三次元炭化ケイ素ワイヤーネットワークの熱伝達原理の模式図
図2.三次元窒化ホウ素 - グラフェンネットワークの伝熱原理の模式図
図3.三次元エアロゲルボールの作製原理の模式図