隨著微電子集成技術和組裝技術的快速發展，電子元器件和邏輯電路的體積越來越小，而工作頻率急劇增加，半導體的環境溫度向高溫方向變化，為保證電子元器件長時間可靠地正常工作，及時散熱能力就成為其使用壽命長短的制約因素。高導熱復合材料在微電子、航空、航天、軍事裝備、電機電器等諸多制造業及高科技領域發揮著重要的作用。

在聚合物中填充高導熱性的金屬、碳或陶瓷粉 體等填料是提高聚合物導熱系數最常用的方法，常用的填料主要采用氮化鋁、氮化硼(BN)、氧化鋁、碳纖維、納米碳管和石墨等無機材料，或銅、金、銀和鋁等金屬粉體。與本體聚合物相比，聚合物添加一定導熱填料以后的導熱機制更復雜，其影響因素主要有：聚合物基 體、填料以及它們之間的界面。①基體方面有結晶度、分子鏈的取向、分之間作用力、聚合物加工參數等等；②填料本體導熱特性、添加量、粒度、分散性、取向等等；③界面之間的化學極性及分子間作用力。

幾種常用填料的導熱系數

不同填料由于其特性導致實際添加效果與理論相差巨大，一些高導熱系數的填料可能反倒沒有較低導熱性的填料好用，這都是在制備過程中會遇到的問題。例如片狀填料具有高比表面積，因此有利于構成聲子導熱通道，提升體系的導熱系數。但單獨使用片狀氮化硼時，由于其形狀不規則，垂直晶面方向的導熱系數會遠小于平行晶面方向的導熱系數，導致氮化硼填充到聚合物中時部分片晶取向垂直于理想導熱方向，而且填充率也較低，不能充分利用氮化硼的導熱性能。如何研制綜合性能優異的高導熱復合材料，怎么用好這些填料是一大關鍵。

在即將于2月26-27日，在東莞舉辦“2023年全國導熱粉體材料創新發展論壇（第3屆）”，粉體圈邀請了中國科學院寧波材料技術與工程研究所的虞錦洪研究員，現場分享報告“高導熱復合材料的研究”，報告將分別以氧化鋁、金剛石、氮化硼納米片和碳纖維等為導熱填料，詳細講解制備新型的高導熱聚合物基復合材料的關鍵研究。

報告人簡介

虞錦洪，中國科學院寧波材料技術與工程研究所，研究員（博導），長期從事高導熱復合材料的研發，已在Nat. Commun., Adv. Mater., ACS Nano, Nano. Lett., J. Mater. Chem. A, Chem. Eng. J.等SCI論文200余篇，被引8300余次，H因子52，申請和授權中國發明專利30余項，參編材料科學與工程規劃教材1部，主持國家自然科學基金和省部級項目及參與國家重點研究計劃重點專項共10余項，獲省級自然科學三等獎、省級科技進步三等獎和省級技術發明三等獎各 1項，任《Chinese Chemical Letters》（中國化學快報）、《物理化學學報》和《絕緣材料》青年編委，入選2017年寧波市領軍和拔尖人才, 擔任教育部學位與研究生發展中心評審專家, 任中國復合材料學會導熱復合材料專業委員會副秘書長和中國電工技術學會絕緣材料與絕緣技術專業委員會委員。

粉體圈會務組

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