提高增强环氧树脂复合材料与自组装单层的界面热传输
Fangyuan Sun1, Qingjun Wu1, Yongsheng Fu1
1School of Energy and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China.
Journal of colloid and interface science
|December 1, 2024
概括
具有双边共价键的自组装单层 (SAM) 在环氧树脂复合材料中显著提高了导热性. 这种修改使接口导热率提高了140%,复合材料的导热率提高了11%.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 热力工程是热力工程中的一个.
背景情况:
- 环氧树脂 (EP) 复合材料由于其有利的特性,在热包装中至关重要.
- 填充剂和基板之间的界面热阻限制了它们的整体导热性.
- 自组装单层 (SAM) 可以通过共价键改善界面热导电性 (ITC),但双边共价键策略尚未得到充分探索.
研究的目的:
- 研究能够形成双边共价键的SAMs的使用,以增强在环氧树脂/接口上的ITC.
- 探索不同SAM功能组 (例如-NH2,-CH3) 对界面粘附和ITC的影响.
主要方法:
- 利用时间域热反射率 (TDTR) 实验来测量ITC.
- 采用分子动力学 (MD) 模拟来分析界面行为.
- 应用了差异有效介质 (DEM) 模型来确定复合材料的导热率.
主要成果:
- SAM-NH2的修改,形成双边共价键,增加了界面粘附,并增强了ITC的140%.
- SAM-CH3的修改,形成单一的共价键,导致ITC减少.
- 用SAM-NH2修改的复合材料显示,导热率提高了11%.
结论:
- 通过SAM-NH2进行双边共价键是一种有效的策略,可以显著提高环氧树脂复合材料中的ITC和导热性.
- 这项研究为改进热管理应用程序量身定制接口属性提供了新的见解.
- 这些发现突显了SAM在优化先进材料热传递方面的潜力.
