基于聚乙烯醇（PVA）的热界面材料通常受限于高填料含量的要求，导致导热系数不足和力学性能下降。
广西科技大学、中国科学院大学、中国科学院上海应用物理研究所唐忠锋等研究团队采用溶液浇铸法制备了低填料PVA/氟化石墨烯（FG）纳米片复合薄膜，并用羧甲基壳聚糖（CMCS）进行交联，用于热管理应用。该复合薄膜在FG含量为3.0 wt.%、CMCS含量为7.8 wt.%的条件下，实现了12.22 W·m⁻¹·K⁻¹的高面内导热系数，同时保持了61.4 MPa的拉伸强度。
此外，该复合薄膜还表现出优异的电绝缘性和阻燃性。红外热成像结果表明其具有高效的散热能力，凸显了其作为热界面材料的巨大潜力。结构表征表明，该复合薄膜形成了由CMCS、晶体区域和FG纳米片组成的高效三维导热网络，有利于声子传输。
同时，CMCS诱导的交联增强了材料的机械强度，而控制羧基含量则避免了杨氏模量的过度增加，从而保持了材料的柔韧性和实用性。这项工作为在低填料含量下同时实现高导热性和优异的机械性能提供了一种有效策略，为先进热管理材料的发展提供了广阔的前景。
研究亮点
- 通过CMCS-FG协同设计在PVA中构建3D导热网络。
- 在低 FG 负载量 (3.0 wt.%) 下，热导率达到 12.22 W·m⁻¹·K⁻¹。
- 通过交联获得了高拉伸强度、绝缘性和散热性。
该研究以题为“Low-filler PVA/fluorographene/CMCS composite films with high thermal conductivity for efficient heat dissipation”发表在《Thermochimica Acta》
https://doi.org/10.1016/j.tca.2026.180381
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