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  過熱問題是限制微電子器件進一步集成化、高密度化、小型化發展的關鍵。具有優異散熱能力的熱界面材料（TIMs）可以橋連熱源和散熱器，實現熱流的定向耗散。其中，以環氧樹脂為基體的TIMs具有高粘接、力學強度高、電絕緣等優勢，可以有效降低接觸熱阻并提升電子設備的可靠性。然而，環氧樹脂較低的熱導率和各向同性分散的導熱填料的散熱能力有限。另一方面，環氧樹脂的高粘結性和不溶不熔特性也不可避免地加劇“電子垃圾”問題。因此，開發兼具高導熱和可回收的環氧TIM具有重要意義。

  中科院寧波材料所劉小青研究員一直致力于可持續熱固性樹脂研究，創制了系列高性能生物基熱固性樹脂（Prog. Polym. Sci., 2021, 113, 101353; Green Chem., 2021, 23, 8643; Chem. Eng. J., 2022, 428,131226; Compos. B: Eng., 2020, 190, 107926），并發展了新的熱固性樹脂高值回收方法（碳回收、全組分回收）和多種功能性復合材料（Adv. Mater., 2022, 2209545; Small, 2022, 18, 2202906; Nano Energy, 2022, 100, 107477; ACS Nano, 2021, 15, 12, 19490-19502; Chem. Eng. J., 2023, 460, 141882; Compos. Sci. Tech., 2023, 238, 110028）。

圖3. 復合材料的各向異性導熱對比、有限元模擬結果

圖4. 復合材料用作TIM時的散熱性能和循環穩定性

  由于環氧基體較低的玻璃化溫度和鍵交換溫度，環氧TIM可以在適當溫度下產生觸變性，從而填充粗糙表面，逐漸降低接觸熱阻。所計算的接觸熱阻為3.74 × 10^-5 K m^?2 W^?1，接近商售硅脂的2.82 × 10^-5 K m^?2 W^?1。由于較高的面內導熱和較低的接觸熱阻，該TIM可以將芯片的中心熱量擴散至整個平面，從而增加散熱面積。在等時間內，環氧TIM對應的中心溫度相比填料含量近似的商售硅脂（1 W m^-1K^-1）低20 ℃。

  此外，得益于多重不穩定鍵賦予的可分級降解性，該復合材料能在使役周期結束后，在溫和的化學條件下形成多相水解體系，實現全組分回收。經計算，BN回收率高達96.2%，其它原料回收率為73.6%-82.4%。本工作為可持續TIM材料的設計和全組分回收提供了思路。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143963