热界面材料

本文，湖南大学陈鼎教授、南方科技大学邬苏东副教授、和中科院宁波材料技术与工程研究所林正得研究员在《Advanced Functional Materials》期刊发表论文，通过中间质 CVD 在石墨基底上合成了一种由高质量、垂直排列和共价键合的石墨烯纳米壁 (GNW) 组成的多孔薄膜，然后将 PDMS 渗透到 GNW 中以形成复合材料。

在集成电路和电子设备不断增加的功率和封装密度的推动下，通过热界面材料 (TIM) 将多余热量从热点有效散发到散热器是保持系统可靠性和性能的日益增长的需求。近年来，由于石墨烯的超高固有热导率，基于石墨烯的 TIM 受到了广泛关注。然而，这种 TIM 的冷却效率仍然受到一些技术困难的限制，例如石墨烯的生产诱导缺陷、石墨烯在基体中的排列不良以及石墨烯/石墨烯或石墨烯/基体界面处的强声子散射。

在报告中，蔡金明博士以5G手机为例表明了现有通讯技术正从4G到5G过渡，器件朝轻薄化、集成化发展，散热需求大幅提升。墨睿科技对此研发的化学法石墨烯导热膜具有国产化、高性能、厚度可控及易加工等优势，已通过多家主流厂商的验证，实现小米、努比亚等多家手机厂商的交付；并计划在2021年底达到年产120万平方米石墨烯导热膜的产能规模，同时蔡金明博士也详细介绍了石墨烯的合成机理与墨睿科技在热管理领域中的产业布局，包括石墨烯复合散热涂料、石墨烯复合导热脂、石墨烯改性导热PC、石墨烯隔热泡棉等产品。表明了墨睿科技将基于对石墨烯行业的长期深刻理解，打造石墨烯产业创新平台，解决行业痛点，通过立足细分行业的优势，保有核心竞争力，同时也期待未来能与更多优秀人才及企业携手合作、实现共赢。

四川大学高分子科学与工程学院徐家壮教授（通讯作者）团队研究提出了麦芽糖辅助的机械化学剥离法以制备麦芽糖-G-石墨烯作为TIM的结构基序。然后，通过两步真空过滤制备具有双层结构的麦芽糖-G-石墨烯/明胶复合膜，以构建有效的导热路径，该路径由定向排列且紧密堆积的麦芽糖-G-石墨烯组成。

热管和铝鳍片表面都经过了石墨烯处理，能够进一步增强 14 CM 风扇的散热效果。

莱尔德高性能材料近期推出新款复合型导热吸波材料-Coolzorb-Ultra. Coolzorb-Ultra采用无硅配方，具有超高的导热性，适用于高频和高功率应用，是一种可节省空间且提高性能的理想解决方案。Coolzorb-Ultra不但可以作为热源和散热器（或金属底盘）之间的传统导热界面材料使用，也可以抑制谐振或表面电流等产生电磁干扰的问题。

石墨烯有着非常高的本征热导率，是制备高性能热界面复合材料的理想组分之一，然而将其与高分子材料通过简单共混制得的热界面复合材料的热导率不令人满意，石墨烯高本征热导率的优势因界面热阻的存在没有得以充分发挥。预先构筑石墨烯三维网络能够有效降低界面热阻及接触热阻，从而提高石墨烯/高分子复合材料的热导率。

该综述文章以单根碳纳米管的热学性质为出发点，介绍了碳纳米管基复合材料热导率的增强性能。详细分析与总结了顺排碳纳米管材料（顺排碳纳米管阵列、薄膜/巴基纸、纤维）的热导率大小及碳纳米管材料与基底间的接触热阻。展示了目前碳纳米管材料在被动散热（热辐射、自然对流以及相变散热）方面的研究进展。最后，通过对现有研究的综合阐述，本文针对碳纳米管材料在热管理中的研究方向以及发展趋势提出了几点看法

聚合物材料如环氧树脂、酚醛树脂、硅胶等材料因其良好的绝缘性能、易加工性能常被用作电子元器件的封装材料。据悉，导热界面材料市场空间达到11亿美元。根据BBC Research，在11亿美元的导热材料市场中，聚合物复合材料占据了其中近10亿美元的市场空间。

有别于传统GFSAC，GP与GFSAC连接后，可以有效地将GP的快速面内导热能力与GFSAC的三维导热能力结合，使得热量能够更快地在复合材料中传递发散（如图1c和d对比）。制备得到的GP/GFSAC/GP复合材料在石墨烯含量仅为0.53 wt%的条件下，厚度方向热导率达到了1.72 Wm-1K-1，蓄热系数达到了18.45 Jcm-3/2m-1/2s-1/2K-1/2。

目前国内外市场没有制定统一的导热测试标准，由于不同标准下，测试方法不同，因此，测出材料的导热系数差异较大。那么，要选择合适的测试方法，必须先了解导热的测试标准。