在現(xiàn)代電子元器件中，有相當(dāng)一部分功率轉(zhuǎn)化為熱的形式，耗散生熱嚴(yán)重威脅電子設(shè)備的運(yùn)行可靠性。更令人擔(dān)憂的是，隨著后摩爾時(shí)代的到來，電子元器件的封裝技術(shù)由傳統(tǒng)的二維封裝向2.5維或更高級(jí)的三維封裝方向發(fā)展，元器件集成度更高、內(nèi)部排列更加密集復(fù)雜，這就對(duì)封裝技術(shù)的散熱性能提出了更高的要求。

聚合物導(dǎo)熱復(fù)合材料是當(dāng)前解決電子器件散熱問題的關(guān)鍵材料，通常是利用物理共混的方法直接將高導(dǎo)熱填料加入到聚合物基體中，以提高聚合物的熱導(dǎo)率。不過在實(shí)際生產(chǎn)中，由于填料的極性、表面化學(xué)基團(tuán)等的存在，其與聚合物基體間的相容性很差，不僅易在基體與填料之間的界面處造成大量的聲子散射，產(chǎn)生所謂的界面熱阻，還容易使填料在基體中分散不均勻，不利于導(dǎo)熱通路的形成，導(dǎo)致導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料的熱導(dǎo)率遠(yuǎn)低于預(yù)期值。在這種情況下，通常可對(duì)填充顆粒表面進(jìn)行修飾改性，使改性填料與聚合物之間形成強(qiáng)共價(jià)界面來改善，例如引入π-π相互作用、氫鍵作用，以提高其分散性以及基體與填料之間的相容性。

改性前后顆粒分散情況

目前粉體改性的方法很多，從原理上可分為表面吸附包覆法、液相包覆法、微膠囊法、聚合物表面接枝改性方法、機(jī)械力化學(xué)改性法、高能改性法等；按處理劑又可分為聚合物處理、表面活性劑處理、無機(jī)物修飾、偶聯(lián)劑處理及復(fù)合處理等；按處理工業(yè)分還有干法處理和濕法處理。如何綜合考慮材料的性質(zhì)、應(yīng)用環(huán)境等因素選擇合適的改性方法和處理劑對(duì)于材料導(dǎo)熱性能的提升至關(guān)重要。

常見改性方法

常見改性劑體系

除此之外，為了在生產(chǎn)過程中能夠及時(shí)根據(jù)材料實(shí)際的導(dǎo)熱效果調(diào)整改性劑、工藝與設(shè)備參數(shù)等，從而進(jìn)一步優(yōu)化改性效果，對(duì)填料改性效果或改性后材料的整體導(dǎo)熱效果做出準(zhǔn)確的表征評(píng)價(jià)也同樣不可忽視。

即將于3月3-5日在蘇州舉辦的“2024年全國導(dǎo)熱粉體材料創(chuàng)新發(fā)展論壇（第4屆）”上，粉體圈邀請(qǐng)了來自中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的曾小亮研究員，現(xiàn)場分享報(bào)告《導(dǎo)熱粉體的表面改性及其表征技術(shù)》，報(bào)告將詳細(xì)介紹導(dǎo)熱粉體表面改性技術(shù)現(xiàn)狀、最新研究進(jìn)展及表征技術(shù)。

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報(bào)告人介紹

曾小亮，中國復(fù)合材料學(xué)會(huì)導(dǎo)熱復(fù)合材料專業(yè)委員會(huì)副秘書長、中國科學(xué)院青促會(huì)會(huì)員、深圳市“孔雀計(jì)劃”海外高層次人才，入選斯坦福大學(xué)發(fā)布的2023年“全球前2%科學(xué)家榜單”，Google學(xué)術(shù)總引用次數(shù)9000余次，h指數(shù)53，擔(dān)任國際學(xué)術(shù)期刊《Nanomaterials》的客座主編，以第一作者或通訊作者在Nano Letter, Adv. Funct. Mater., ACS Nano, IEEE Trans., Chip等期刊發(fā)表SCI論文100多篇，合著書籍《聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料》，授權(quán)專利36件，完成“卡脖子”材料-芯片級(jí)熱界面材料轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化（共計(jì)410萬元），主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃-戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金面上、青年基金和華為公司技術(shù)委托等項(xiàng)目。

蘇州導(dǎo)熱粉體論壇會(huì)務(wù)組

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