一种用于电子器件热管理的相变复合材料-陕西普微电子封装热沉材料分享

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背景介绍

相变材料能够在相变过程中保持温度不变的同时吸收和释放热量，已成为现代热管理材料发展的热点。

相变材料(PCMs)在热管理领域有广泛的应用，因为它们可以吸收或释放大量的热量，因此它们可以用于温度调节，在电子设备中进行温度控制。由于PCM可以储存热能并在需要时释放热能，因此在电子设备温度控制领域具有重要的应用前景，可以使设备工作在更稳定的温度范围内，延长电子设备的使用寿命。此外，在航空航天领域，PCM可用于热防护，吸收飞机进入大气层时产生的热量，保护飞机免受高温损伤。但是，PCM也有以下缺点:首先，不同类型的PCM有不同的相变温度范围，因此有必要选择合适的pcm来满足特定的需要其次，PCM在多次相变过程中可能会出现性能下降或故障，这对于长期稳定使用仍然是一个巨大的挑战。最致命的缺点是一些PCM的热导率较差，这大大限制了它们在热管理领域的应用。总的来说，虽然PCM在热管理方面具有广泛的应用前景，但迫切需要进一步的研究和技术改进，以克服其缺点，实现更广泛的应用。

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成果掠影

近日，安徽大学杨斌团队针对PCM相对较低的导热系数极大地限制了它们的进一步应用的问题取得最新进展。这项工作中，石墨烯纳米片(GNS)最初被镀镍，通过构建“点-面”结构来增加相邻GNS之间的接触面积(以Ni@GNS的形式)。然后，将制备好的Ni@GNS包被聚多巴胺(PDA)制备PDANi@GNS，这有助于有效降低填料与基体之间的界面热阻(ITR)，也使制备的填料更容易分散在聚合物基体中。通过在基体中构建明确的三维(3D)导热路径，PCM表现出优异的热导率，即使在低填料负载下也能有效防止聚乙二醇(PEG)的泄漏。热重(TG)、差示扫描量热仪(DSC)和循环DSC测试结果共同表明，PDA-Ni@GNS/CNF-C/SA/PEG PCMs具有优异的储热性能、较高的潜热和良好的循环热稳定性。本研究提供了一种制备聚乙二醇基相变材料的简便方法，可用于热管理领域。研究成果以“Novel phase-change PDA-Ni@GNS/CNF-C/SA/PEG composites with ultrahigh shape stability and latent heat as thermal management material for microelectronic devices”为题发表在《Applied Polymer Science》。

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图文导读