天工大包晨露團隊《Energ. Convers. Manage.》/《Carbon》：超重力自組裝技術制備高導熱復合高分子材料
2022-12-15 來源：高分子科技
隨著5G技術的日益成熟，微電子產品的散熱問題成為一個亟待解決的難題。高效地解決這個難題的策略是制備高熱導率的導熱高分子復合材料。目前，大多數報道文獻中，難以提出一種簡單的、可靠的、低成本、有效的方式來制備高導熱的導熱高分子復合材料。本文，天津工業大學材料科學與工程學院包晨露副教授團隊研究開發了一種超重力自組裝技術，用于制備不同類型的高導熱復合高分子材料。相關成果，已發表在《Energy Conversion and Management》和《Carbon》上。天津工業大學博士生袁濤為論文第一作者，通訊作者為天津工業大學材料科學與工程學院包晨露副教授。
前期工作發現，超重力自組裝技術能夠完全融入到高分子加工流程中（包括：原位聚合、熔融共混、溶液共混），并能夠取得大幅度地提升其導熱性能。
超重力自組裝技術制備高導熱/導電的復合相變（PCM）材料（圖1）。該復合PCM材料的垂直熱導率達到17.0 W/mK，電導率也達到60.5 S/cm。復合PCM材料可以與熱電組件（Bi2Te3）組裝成可擴展PCM基光熱電矩陣。其中，制備復合PCM材料能夠被當作熱/電橋和穩壓器。復合PCM基光熱電矩陣的輸出功率/功率密度分別達到7.13mW和6.34W/m2。同時，其輸出電壓波動也被抑制了30%。
本文展示了一種新、可靠、高效且簡單的復合高分子加工工藝-超重力自組裝技術。得益于超重力自組裝技術的振實效應，復合高分子材料的熱導率/電導率得到大幅度提升，并開拓高導熱/導電復合材料的在超級快充散熱/電磁屏蔽和光熱電矩陣的應用。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.coco.2022.101265
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.12.028
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2021.115079
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（責任編輯：xu）
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