来源：Small methods
在大功率电子产品中，散热通常是通过散热器实现的。芯片和散热器的刚性可能导致不完全接触和界面之间形成多个气隙，阻碍有效的传热并潜在地影响微型电路的性能。在裸芯片、电源、大功率放大器等对绝缘要求严格的场景中，电气绝缘是必不可少的。热界面材料(TIMs)在实现最佳热管理方面起着至关重要的作用，理想的TIMs需要高的通平面导热系数和柔软度。
但是，市售的绝缘TIMs通常存在温度低或灵活性差的问题，这阻碍了它们满足不断升级的散热需求的能力。复合材料的导热系数高度依赖于导热填料的种类、载荷和结构。一般来说，增加材料的填料含量往往会提高其导热性，但这是以降低柔韧性为代价的。要解决这些挑战，就必须专注于开发具有高温度、低压缩应力和柔软度的TIMs，同时还要确保电绝缘。这些关键属性的结合将使TIMs能够满足各种应用中对高效散热日益增长的需求。
02 成果掠影
近日，北京大学白树林团队针对用于满足当下电子器件不断小型化的趋势引发了的高导热性又能提供优异电绝缘的材料的开发取得新进展。在这项研究中，我们提出了一种堆叠切割方法来构建垂直取向的h-BN膜(v-BNf)和石墨膜(v-Gf)填充SR复合材料。该方法成功地保留了BN和石墨薄膜的高取向度，从而获得了前所未有的23.7 W/mK的通平面导热系数和非常低的4.85 MPa的压缩模量。此外，复合材料的特殊性能，包括低热阻和高回弹率，使其成为各种应用的可靠和耐用的选择。实际测试证明了其出色的散热性能，显著降低了计算机冷却系统中CPU的温度。这项研究工作揭示了基于BN的TIMs的可能上限，并为其大规模的实际实施铺平了道路，特别是在下一代电子设备的热管理方面。研究成果以“A Novel Thermal Interface Material Composed of Vertically Aligned Boron Nitride and Graphite Films for Ultrahigh Through-Plane Thermal Conductivity”为题发表在《Small methods》。
03 图文导读
图1.复合材料的制备流程示意图。
图2.复合材料的微观结构。
图3. v-BNf/v-Gf/SR复合材料的综合性能分析。
图4.a、b)测试原理，c)根据ASTM D5470标准的热阻，d、e)所研究复合材料的体积电阻率和介电性能。
图5.SR、v-Gf/SR、r-BN/SR和v-BNf/v-Gf/SR复合材料的力学性能。
图6.热红外及TGA分析。
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