类玻璃相变材料辅助三维结构氮化硼网络实现可靠热界面材料

发布时间:2024年04月02日

相变材料(PCM)由于固-液相变特性带来的顺应性和热管理特性,显示出作为热界面材料(TIM)的巨大前景。然而,随机分散的导热填料易受固-液相变局部体积变化的影响而导致导热系数的显著降低,使TIM的可靠传热恶化。

本工作在由动态交联的石蜡/聚烯烃弹性体(PW/POE)共混物构成的类玻璃相变材料中构建了氮化硼(BN)填料的三维结构化网络。所制备的复合材料具有连续的BN网络,BN含量为29.8 vol%时,面外导热系数(κ^)为3.08 Wm−1 K−1。值得注意的是,复合材料在加热时可以保持BN网络的连续,并且在PW发生固-液相转变后保持κ^约为1.4 Wm−1 K−1,这确保了通过PW的熔融吸热实现热管理时的可靠热传导。此外,当POE熔融激活的动态共价键交换使交联网络重排时,复合材料可在低应力下通过固态塑性适应上下表面的表面形貌,从而降低了界面热阻。当复合材料在80°C50 kPa下通过热触发可重构封装用作TIM时,其散热优于κ^3.86 Wm−1 K−1的商用导热垫片。类玻璃PCM促进了可靠的三维结构BN网络和热触发适应性,为具有优异散热性能的高性能TIM提供了新的途径。

Bao Rui-Ying, Peng Li-Mei, Yang Jie, Bai Lu*, Yang Ming-Bo, Yang Wei*, Vitrimeric phase change material facilitating 3d-structured boron nitride network for reliable thermal conductive interface materials. Polymer 2024, 126989. 录用时间:2024328

全文连接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386124003240