传统热界面材料（TIMs）长期存在高导热性能与力学可靠性难以兼顾的权衡矛盾。
复旦大学研究团队将含液态金属的硅橡胶浸渍到石墨烯骨架内部，制备出具备可重构热通路的复合薄膜。经过配方优化，当石墨烯填料仅为 5 wt% 时，该复合材料面外导热系数可达23.58 W·m⁻¹·K⁻¹，接触热阻低至10.7 K·mm²·W⁻¹，压缩模量为 298.3 kPa。 热通路的重构能力来源于压力诱导机制：受到压缩时，液态金属液滴发生变形并相互融合，动态重新连接发生断裂的热传导通路。得益于此，该薄膜在 1500 kPa 压力下仍可以保留 92% 的初始导热系数；经过 10 次压缩循环后导热保持率仍可达 88%。
进一步开展 CPU 整机满载实测，与两款商用热界面垫开展对标：对比厚度 0.3 mm、导热系数10 W・m⁻¹・K⁻¹ 的普通商用硅胶导热垫（TIM‑1），本研究导热垫可使 CPU 核心稳态温度降低 13 ℃；相较于厚度 0.2 mm、导热系数 8.5 W・m⁻¹・K⁻¹、相变温度 45 ℃的高端商用相变导热垫（TIM‑2），本材料散热性能仍具备小幅优势，同时克服了该相变垫单次装配后易出现组分泵出、不可逆形变、无法重复拆装的短板，测试后 e‑GN/LE 薄膜结构完整。
上图(a) 刻蚀石墨烯网络 / 液态金属‑弹性体复合薄膜（e‑GN/LE）的制备工艺示意图；(b) 压实石墨烯网络（GN 骨架）的上表面与截面方向测试的 XRD 图谱；(c) e‑GN/LE 截面的扫描电镜（SEM）图；(d) e‑GN/LE 截面的元素分布图；(e) 雷达图，对比 e‑GN/LE 与其他制备方法所得薄膜的性能差异；(f) 液态金属重构热传导通路的机理示意图；(g) 薄膜导热系数随压力的变化关系。
上图(a) 热界面材料（TIMs）的界面传热性能示意图；(b) 不同加热功率下加热器表面温度随时间的变化曲线；(c) GN/PDMS 与 e‑GN/LE 体系下，加热器稳态表面温度随加热功率的变化关系；(d) e‑GN/LE 在不同曲率曲面界面下的传热示意图；(e) 对应的红外热成像照片；(f) “p” 监测点的温度‑时间变化曲线；(g) 用于对比 e‑GN/LE 与商用导热垫实际热管理性能的实验装置示意图；(h) CPU 满负载运行过程中核心温度变化曲线；(i) 本薄膜与另外两款商用导热垫的导热系数及热接触电阻对比（插图为材料使用后的实物光学照片）。
该研究以题为“Reconfigurable thermal Pathways: Liquid Metal-Enhanced graphene Frameworks for Stable thermal management”发表在《Composites Part A: Applied Science and Manufacturing》
文献信息：https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2026.110236
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