高性能熱界面材料研究獲進(jìn)展

　　近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院汪正平、孫蓉和香港中文大學(xué)許建斌領(lǐng)導(dǎo)的廣東省先進(jìn)電子封裝材料創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)在高性能熱界面材料方面取得新的突破。相關(guān)論文A Combination of Boron Nitride Nanotubes and Cellulose Nanofibers for the Preparation of A Nanocomposite with High Thermal(《高導(dǎo)熱氮化硼納米管與纖維素納米纖維復(fù)合材料》)在線發(fā)表在納米材料期刊ACS Nano (DOI: 10.1021/acsnano.7b02359)上。

　　隨著電子科技的迅速發(fā)展，電子器件的功率和集成度日益提高，自1959年以來(lái)，器件的特征尺寸不斷減小，已從微米量級(jí)向納米級(jí)發(fā)展，同時(shí)集成度每年以40～50%的高速度遞增。在電子器件中，相當(dāng)一部分功率損耗轉(zhuǎn)化為熱的形式，而電子器件的耗散生熱會(huì)直接導(dǎo)致電子設(shè)備溫度的升高和熱應(yīng)力的增加，對(duì)電子器件的工作可靠性和使用壽命造成嚴(yán)重威脅，高性能熱界面材料的研究與開(kāi)發(fā)已經(jīng)受到科學(xué)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。

　　針對(duì)傳統(tǒng)的聚合物基熱界面材料的導(dǎo)熱性差的問(wèn)題，導(dǎo)熱基板材料研究小組許建斌、曾小亮等人通過(guò)對(duì)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和制備方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合氮化硼納米和納米纖維素纖維的優(yōu)勢(shì)，采用簡(jiǎn)單的真空輔助抽濾方式制備了具有高度取向的綠色可降解復(fù)合材料。由于氮化硼納米管與納米纖維素纖維之間較強(qiáng)的范德華力相互作用，該綠色可降解復(fù)合材料在25%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氮化硼納米管時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)21.39 W/mK。該項(xiàng)研究成果為制備高性能熱界面提供了一種新的綠色材料和方法，具有良好的應(yīng)用前景。

　　該項(xiàng)研究得到廣東省“先進(jìn)電子封裝材料”創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)和深圳市“先進(jìn)電子封裝材料”孔雀團(tuán)隊(duì)、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

氮化硼納米管與纖維素納米纖維相互作用示意圖