在大变形下,弹状结构的聚二甲基素复合材料的一致导热性
Yongqiang Guo1, Shuangshuang Wang1, Haitian Zhang1
1Shaanxi Key Laboratory of Macromolecular Science and Technology, School of Chemistry and Chemical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, Shaanxi, 710072, P. R. China.
新的3D打印的类似弹的银纳米线复合材料在灵活的电子产品中提供一致的导热率. 这些材料在极端变形下保持性能,解决设备中的热问题.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 灵活的电子设备需要具有高和稳定的导热率的材料来管理热量.
- 当前的材料在机械应力下往往会发生故障或降解,从而限制了它们的应用.
- 解决热积累对于灵活设备的性能和寿命至关重要.
研究的目的:
- 开发灵活,导热材料,在大型变形时具有一致的性能.
- 研究在聚合物矩阵内使用3D打印的弹状银纳米线 (S-AgNW) 结构.
- 在灵活的电子应用中增强散热.
主要方法:
- 使用3D打印制造S-AgNW/聚二甲基 (PDMS) 复合材料的制造.
- 在各种变形条件下 (延长,压缩,曲) 的热导率 (λ) 的表征.
- 与含有随机分散的银纳米线 (R-AgNW/PDMS) 的复合材料进行比较.
主要成果:
- S-AgNW/PDMS复合材料的导热率为7.63 W m−1 K−1 (20体积%AgNW),明显高于PDMS和R-AgNW/PDMS.
- 导热率变化保持在2%以下,即使在200%的延长,50%的压缩或180°的曲下.
- 传热系数是R-AgNW/PDMS的1.3倍,降低了6.8°C的CPU温度.
结论:
- 3D打印的S-AgNW/PDMS复合材料为灵活的电子产品提供了优越和稳定的导热能力.
- 类似弹的结构有效地适应大变形而不会影响热性能.
- 这些材料为先进电子设备的热管理挑战提供了有希望的解决方案.
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