近日，上海第二工业大学Yifan Li，于伟Wei Yu等，在Transactions of Materials Research上发文，报道开发了一种氧化石墨烯graphene oxide (GO)@In-Bi合金复合材料，具有柔韧性、防漏性能和高效的界面传热。
这种复合材料，采用逐层策略制备，应用于热界面材料thermal interface materials (TIMs)。具有高热导率的液态金属引入，将氧化石墨烯GO薄膜的跨平面热导率提高到1.35W/（mK），同时将接触热阻降低至0.47°C cm2/W。在暴露于高温条件时，In-Bi相变发生，填充粗糙界面之间间隙，并促进界面润湿，从而提高传热效率。由于表面张力效应，液态合金均匀地涂覆在氧化石墨烯GO表面，为复合膜提供了坚固的力学性能，并确保了优异的防泄漏性能。
该项研究，提出了一种热界面材料的新制备方法，即具有高热导率和低接触热阻的柔性液态合金基复合材料，为热界面材料TIM合成，提供了新的视角。
Developing graphene oxide@In-Bi alloy composite via layer-by-layer strategy achieving efficient heat dissipation towards thermal interfacial applications
通过逐层策略，氧化石墨烯@In-Bi合金复合材料开发，实现热界面应用的高效散热。
图1 氧化石墨烯GO薄膜和GO@In-Bi薄膜的制备示意图。
图2. 电镜SEM表征。
图3:XRD光谱。
图4. 吸收光谱、承载能力测试、柔韧性测试、憎水角测试和耐水性能测试。
图5. 热重分析、TGA和DTG曲线、接触热阻TCR比较。
- （备查：TG，Thermal Gravity Analysis（热重分析）：在热力学领域，通过测量样品在特定升温速率下的重量变化，揭示样品在不同温度下的化学反应情况。
- 热重微分Derivative of Thermal Gravity曲线（即dm/dt曲线，TG曲线上各点对时间坐标取一次微分作出的曲线)，表征重量变化的速率随温度/时间的变化，其峰值点表征了各失/增重台阶的重量变化速率最快的温度/时间点。
- 差示热分析DTA（Differential Thermal Analysis），则是一种特定类型的热重分析，关注的是温度变化时样品产生的热量差异，而非重量变化。
- 接触热阻TCR是两个接触物体的表面之间传导热传递的阻力。这种阻力是由于两个物体之间的不适当接触而产生的，这种接触是由于表面上的划痕、破裂或污垢等不规则性造成的。从而导致可用于热传导的接触面积减少。在固体材料中，由于晶格振动和自由电子的转移而传递热量）
图6. 表面红外热像图。
文献链接
https://doi.org/10.1016/j.tramat.2025.100010
本文译自Transactions of Materials Research
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