僅填充13.0 wt%氮化硼，制備2W/(m·K)、防漏液的柔性相變導熱材料

柔性相變材料(Phase change materials, PCMs)作為一種高效的熱管理材料，可以通過固-液相變過程吸收和釋放熱量，加上其具有優異的柔韌性，被認為是與物體接觸且能夠承受某些變形(例如，彎曲，拉伸和壓縮)的材料。然而，柔性PCMs的導熱系數低，漏液等固有缺陷，嚴重制約了其進一步的實際應用。通過加入導熱填料的方式，雖然可以提高其導熱率，但是提高幅度有限。因此，當PCMs用作導熱界面材料TIMs時，對靈活性和增強導熱性的要求仍然具有挑戰性。

近期，西南交通大學王勇和祁曉東團隊針對開發用于電子器件熱管理的柔性導熱相變材料取得最新進展。本文制備了聚二甲基硅氧烷/石蠟/氮化硼(PDMS/PW/BN)相變復合材料。首先通過刮削獲得BN沿平面(x-y方向)的排列，然后通過熱壓縮和滾切誘導BN沿平面(z方向)排列。因此，PW被交聯的PDMS/BN網絡包裹，從而形成與天然木材類似的年輪結構。年輪結構有效地避免了PW液體泄漏，從而顯示出高達98%的高尺寸保留率。BN網絡的垂直取向使PCM在BN負載為13.0wt%時的通平面導熱系數提高到2.16 W/(m·K)，與PDMS/PW相比，顯著提高了943%。通過觸發PW的熔融結晶轉變，PCM表現出可調諧的導熱性。原位x射線衍射表明，BN網絡重排發生在相變過程中。在實際工作芯片上和有限元仿真中，驗證了PCMs具有良好的熱管理能力。這項工作提出了一種經濟有效的方法來生產具有優異導熱性的柔性PCM，在先進電子產品的熱管理具有潛力。研究成果以“Tree-ring structured phase change materials with high through-plane thermalconductivity and flexibility for advanced thermal management”為題發表于《Chemical Engineering Journal》。

來源：Journalof Energy Chemistry