随着电子设备小型化与功率密度的提升，高效散热变得至关重要。热界面材料（TIM）对确保新一代设备的可靠性与可持续运行具有关键作用。传统研究通常将高导热性作为首要目标。然而，TIMs的厚度、可压缩性和可变形性同样对传热性能产生关键影响。
本文，哈尔滨工业大学（威海）王华涛 教授、Wang Yao、江苏科技大学 Xulei Wu等研究人员在《ADVANCED MATERIALS TECHNOLOGIES》期刊发表名为“Pressure-Regulated Direct-Foaming Method for Fabricating 3D Porous Graphene Foam Thermal Interface Materials With High Compressibility and Fingerprint-Level Interfacial Conformability”的论文，研究提出一种创新策略：通过发泡过程中调控压力实现孔隙结构控制，制备出兼具高可压缩性与低热阻的超轻三维多孔石墨烯TIM。制备的氧化石墨烯泡沫兼具超高压缩率（94.85%）、低密度、低热阻（100 psi压力下0.151 cm²·K/W）及卓越的平面温度均匀性，同时能完美贴合复杂耦合界面。在20-30W散热功率下，相较于商用导热垫（5W/m·K），该材料可显著降低芯片温度（8.83-13.3°C）。此外，该导热材料的可制造性为新一代高功率密度电子设备开辟了极具前景的导热界面材料制备新途径。
图1、Schematic of the rGO foam fabrication process and microstructural evolution: (a) Schematic of the rGO foam fabrication; (b) Structural changes of GO layers during preparation; (c) Transformation of functional groups on GO surfaces during preparation.
本文开发了一种具有低热阻、高压缩性和低密度的多孔rGO泡沫，以满足热界面材料对低热阻抗和优异界面贴合性的要求。制备的rGO泡沫展现出0.151 cm²·K/W的低热阻值，超越同类商用产品。其卓越的低热阻抗特性主要源于超薄压缩后厚度、优异的可变形性和超高压缩性。实验测量表明，相较于商用导热垫（5 W/(m·K)），芯片温度显著降低（8.83–13.3°C），该结果与模拟数据高度吻合。该rGO泡沫有望成为可穿戴电子设备及高功率密度电子器件的关键材料。作者确信此方法为制造低热阻抗热界面材料开辟了新路径，在未来电子设备热管理领域具有广阔应用前景。
文献：https://doi.org/10.1002/admt.202502092
本文来自材料分析与应用，本文观点不代表石墨烯网立场，转载请联系原作者。
