使用3D图形碳化物纳米板骨架制造高热导电性环氧复合材料的简单和可扩展的策略
Zelong Wang1, Dajun Hou2, Fang Wang1
1Key Laboratory for Green Chemical Process of Ministry of Education, Hubei Key Laboratory of Novel Reactor and Green Chemical Technology, School of Chemical Engineering and Pharmacy, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430073, China.
ACS applied materials & interfaces
|June 5, 2023
概括
研究人员开发了一种新的3D碳化物纳米板 (CNNS) /环氧复合物用于热管理. 这种材料显著提高了电子设备的导热率,提高了性能和可靠性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 微电子设备产生热量,影响性能和可靠性.
- 有效的热管理需要先进的热接口材料 (TIM).
- 当前的TIM在散热和材料集成方面面临着挑战.
研究的目的:
- 开发一种具有增强导热性的新型3D碳化物纳米板 (CNNS) /环氧复合材料.
- 调查开发的复合材料的结构和热性能.
- 评估复合材料作为微电子的高性能TIM的潜力.
主要方法:
- 使用盐模板方法制造3D CNNS骨架.
- 将3D CNNS填充剂纳入环氧矩阵,以形成复合材料.
- 使用已确定的技术测量导热率.
- 使用理论模型和有限元模拟进行分析.
主要成果:
- 三维CNNS/环氧复合物在17.0重量%的负载下实现了1.27W/m·K的导热率.
- 这与纯环氧和传统的CNNS/环氧复合材料相比,是一个显著的增强.
- 3D CNNS 骨架促进了连续的传热路径,并降低了界面阻力.
- 复合材料具有出色的电绝缘和机械强度.
结论:
- 开发的3D CNNS/环氧复合材料显示出优越的导热性.
- CNNS独特的3D结构是提高热性能的关键.
- 这种材料作为微电子热管理的先进TIM具有很大的前景.
