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中國(guó)航空?qǐng)?bào)訊：據(jù)復(fù)合材料世界網(wǎng)站2022年12月21日?qǐng)?bào)道，在韓國(guó)釜山國(guó)立大學(xué)的一項(xiàng)最新研究中，Chae Bin Kim教授和他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種更節(jié)能的方法來(lái)控制導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料中填料的取向，而無(wú)需進(jìn)行表面改性，從而提高了導(dǎo)熱系數(shù)。

由于具有輕質(zhì)和柔韌等優(yōu)點(diǎn)，導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料被應(yīng)用于電子產(chǎn)品中的熱源和散熱器之間，將產(chǎn)生的熱量散發(fā)到環(huán)境中。由于使用具有促進(jìn)向特定方向熱流動(dòng)的填料，實(shí)現(xiàn)了更高效散熱。然而，改變填充材料方向的傳統(tǒng)工藝是一種能源密集型工藝，需要使用電場(chǎng)/磁場(chǎng)和表面改性等方法，但會(huì)損害填料本身質(zhì)量及其熱性能。

釜山國(guó)立大學(xué)研究人員提出的方法利用了熱泳現(xiàn)象，這是一種溫度梯度導(dǎo)致懸浮在流體介質(zhì)中的固體顆粒移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。為了制備聚合物復(fù)合材料，研究人員將導(dǎo)熱六方氮化硼（h-BN）填料顆粒懸浮在紫外線固化液體中，并將其涂在兩塊玻璃板之間。沿薄膜厚度施加溫度梯度，導(dǎo)致填料顆粒旋轉(zhuǎn)并沿施加的溫度梯度重新排列。在達(dá)到所需的方向后，復(fù)合材料被光固化，從而得到具有固定填料方向的固體復(fù)合材料，形成傳熱路徑。研究人員表示，此次研究是使用熱泳控制各向異性填料取向的首個(gè)實(shí)驗(yàn)證明。

導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料（如導(dǎo)熱膏）用于手機(jī)、筆記本電腦，甚至電池中?？紤]到電子產(chǎn)品產(chǎn)量的增長(zhǎng)，以及未來(lái)逐步向電動(dòng)汽車（EV）等領(lǐng)域的過渡推廣應(yīng)用，研究人員認(rèn)為，所提出的方法有可能降低制造導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料的能源成本。此外，避免表面改性，可以開發(fā)高效導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料，以改善散熱并延長(zhǎng)電子產(chǎn)品的使用壽命。高效的散熱材料可以確保設(shè)備的最佳運(yùn)行條件，同時(shí)提高可靠性、使用壽命和用戶安全性。

除了提高導(dǎo)熱性外，填料還用于改變復(fù)合材料的光學(xué)、電氣和力學(xué)性能，同時(shí)不會(huì)降低質(zhì)量。

這項(xiàng)研究“使用熱泳法控制聚合物中的導(dǎo)熱二維填料取向”的研究成果將于2023年1月1日發(fā)表在第117期《聚合物測(cè)試》期刊中。

關(guān)鍵詞： 復(fù)合材料 國(guó)立大學(xué)