隨著電子器件的小型化和高功率化，散熱材料及熱管理技術(shù)成為電子工業(yè)領(lǐng)域極具挑戰(zhàn)的關(guān)鍵問題，而熱管理的關(guān)鍵之一就是增強兩個不同材料界面的熱傳遞；界面熱阻導(dǎo)致的過熱會影響電子器件的性能與壽命，發(fā)展高導(dǎo)熱的熱界面材料成為近年來電子封裝領(lǐng)域研究熱點。

導(dǎo)熱界面材料增強材料間的熱傳遞

目前，具有較高熱導(dǎo)率的無機陶瓷填料包括六方氮化硼（h-BN，200~600 W/ m·K）、氮化硅（>80 W/m·K）、氮化鋁（~300 W/ m·K）和金剛石（900~2320 W/ m·K）等，其中，h-BN的理論熱導(dǎo)率高，同時擁有低的介電常數(shù)與介電損耗，電絕緣性好，是高性能導(dǎo)熱復(fù)合材料的理想填料。但是，h-BN粉末一般呈片層狀形貌，在樹脂中難以均勻分散，且流動性差難以實現(xiàn)高填充量。

基于當(dāng)前認可度最高的一種聚合物材料導(dǎo)熱機制——導(dǎo)熱通路理論認為，導(dǎo)熱路徑的形成是由于聚合物基體中填料相互接觸而連接，熱流主要依賴于通過聲子、電子、光子沿著填料形成的導(dǎo)熱路徑或網(wǎng)絡(luò)有效傳遞，而不需要依賴于低導(dǎo)熱性的聚合物基體。當(dāng)導(dǎo)熱填料的填充量低于某一臨界值時，導(dǎo)熱顆粒孤立存在于樹脂基體中而不能形成長程貫通的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，由于其間充填的樹脂導(dǎo)熱率極低（小于0.5 W/m·K），導(dǎo)致復(fù)合材料的導(dǎo)熱能力不會因為加入了高導(dǎo)熱填料而得到明顯提升。但如果為了形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)而一味增加導(dǎo)熱填料的用量又會使復(fù)合材料的強度及加工性能惡化，或增加成本。因此，發(fā)展多組元的多級復(fù)合結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱填料，利用不同組元之間填隙、楔入、搭接等機制構(gòu)筑連續(xù)的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)通道，是近年來導(dǎo)熱領(lǐng)域發(fā)展的新方向。

填料含量對于導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的影響

2月23-25日，來自東莞理工學(xué)院的陳德良教授將在于廣東東莞舉辦的“2025年全國導(dǎo)熱粉體材料創(chuàng)新發(fā)展論壇（第5屆）”上現(xiàn)場分享報告《低成本高導(dǎo)熱電絕緣柔性熱管理界面材料的設(shè)計、制備與性能》，他將以高導(dǎo)熱復(fù)合填料設(shè)計和制備中的基礎(chǔ)科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)為研究對象，提出以構(gòu)建高效導(dǎo)熱的聲子通道與熱界面結(jié)構(gòu)為根本任務(wù)，以基于功能基元序構(gòu)的思想，設(shè)計構(gòu)筑高導(dǎo)熱復(fù)合陶瓷填料。內(nèi)容包括：

1、發(fā)展多力場耦合剝離、膠體化學(xué)自組裝等方法，實現(xiàn)多維多級復(fù)合導(dǎo)熱陶瓷填料的可控制備，評價所得復(fù)合導(dǎo)熱填料的使役性能。

2、選取高導(dǎo)熱且絕緣、介電常數(shù)與介電損耗低的h-BN、氮化鋁顆粒等陶瓷粉體為功能基元，結(jié)合球形熔融石英微粉的優(yōu)良介電性能，以PTFE等為樹脂結(jié)合劑，制備低成本、高性能導(dǎo)熱絕緣復(fù)合熱界面材料，綜合評價其介電、熱學(xué)、力學(xué)等性能，探明序構(gòu)填料結(jié)構(gòu)對復(fù)合熱界面材料性能的影響規(guī)律，厘清構(gòu)效關(guān)系及相關(guān)機制，為高導(dǎo)熱絕緣復(fù)合填料的設(shè)計和制備提供新思路。

報告人介紹

陳德良，湖南永州人，工學(xué)博士、教授、碩導(dǎo)、博導(dǎo)。河南省杰出青年基金獲得者、河南省學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人、鄭州市第七屆青年科技獎獲得者、東莞市特色人才；入選全球前2%頂尖科學(xué)家2024年度及生涯榜單（美國斯坦福大學(xué)發(fā)布）。本科、碩士畢業(yè)于中南大學(xué)，博士畢業(yè)于中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所。2007年4月入職鄭州大學(xué)（材料科學(xué)與工程學(xué)院），期間先后在日本早稻田大學(xué)（2005-2007 COE研究項目）、韓國KAIST（2011-2012中韓青年科學(xué)家交流計劃項目）、日本長岡技術(shù)科學(xué)大學(xué)（2015 高級訪問學(xué)者）、比利時布魯塞爾自由大學(xué)（2018 高級訪問學(xué)者）、瑞士（2019）等做訪問研究。2016年起作為學(xué)科領(lǐng)軍人才（方向）參與東莞理工學(xué)院高水平理工大學(xué)建設(shè)，曾任材料科學(xué)與工程學(xué)院創(chuàng)院副院長，現(xiàn)任廣東省高性能覆銅板關(guān)鍵材料工程技術(shù)研究中心副主任、電子互聯(lián)與封裝材料創(chuàng)新聯(lián)合實驗室主任（省級校企聯(lián)合）、新能源材料研究中心陶瓷與熱管理材料團隊PI。主持/參與國家重點專項、國家自然科學(xué)基金、廣東省科學(xué)基金重點等科研項目10余項，主持完成省級教改項目2項，主持承擔(dān)新邦樂、生益科技、鳳凰光學(xué)、東莞悠樂廚、河南天鑒、臺罡科技等企業(yè)橫向課題，發(fā)表學(xué)術(shù)論文約200篇，獲發(fā)明專利約40件，出版專著/教材6部，獨立招生培養(yǎng)碩士/博士研究生35名，聯(lián)合培養(yǎng)研究生10余名；曾掛職公司副總經(jīng)理2年，曾任科技特派員，兼任中國硅酸鹽學(xué)會礦物材料分會、中國硅酸鹽學(xué)會測試技術(shù)分會理事、中國表面工程協(xié)會轉(zhuǎn)化膜專業(yè)委員會常務(wù)理事、中國有色金屬學(xué)會礦物功能材料專業(yè)委員會理事；兼任多級企業(yè)首席科學(xué)家。

東莞導(dǎo)熱粉體論壇會務(wù)組