摘要：集成電路技術(shù)的進步不斷推動著芯片向高集成度和高性能的方向發(fā)展，隨之而來的高密度熱流帶給芯片熱管理的挑戰(zhàn)也日益嚴峻。聚合物由于具有柔軟的力學(xué)性能，且易于加工，十分適合作為電子產(chǎn)品中的導(dǎo)熱材料。目前，聚合物的導(dǎo)熱性能較低，向其中填充高導(dǎo)熱填料，制備高導(dǎo)熱的聚合物基復(fù)合材料是實現(xiàn)其工業(yè)化應(yīng)用的主要手段。該文綜述了近年來以液態(tài)金屬為填料的聚合物基導(dǎo)熱材料的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用。液態(tài)金屬在聚合物基體中的結(jié)構(gòu)分布可分為非連續(xù)分布、單向連續(xù)分布及三維連續(xù)分布。針對不同液態(tài)金屬分布結(jié)構(gòu)的聚合物基復(fù)合材料，結(jié)合前人的研究工作，該文分別介紹了熱界面材料傳熱機理，聚合物基液態(tài)金屬的相關(guān)制備方法，所得復(fù)合材料的導(dǎo)熱特性以及其面臨的技術(shù)瓶頸。最后，對液態(tài)金屬填充型聚合物基導(dǎo)熱材料的未來研究方向進行了展望。

01引言

與金屬和陶瓷等材料相比，高分子聚合物質(zhì)輕、柔軟且易于處理和加工，較適宜手機、電腦等便攜式電子設(shè)備的熱管理，是制備熱界面材料、均熱材料等導(dǎo)熱材料的理想選擇。由于純聚合物的導(dǎo)熱性能較差，因此，無法直接作為導(dǎo)熱材料。研究表明，改善聚合物內(nèi)部分子排列的有序度和增強分子鏈間的作用力，雖然能有效減少聲子散射，增強聚合物的導(dǎo)熱能力，但是所需的處理方法較為復(fù)雜，難以實現(xiàn)商業(yè)化。目前，商業(yè)化應(yīng)用中的聚合物基導(dǎo)熱材料主要通過向聚合物基體中填充高導(dǎo)熱填料顆粒得到。

在制備填充型聚合物基導(dǎo)熱材料時，常用的導(dǎo)熱填料有銅、鋁等金屬材料，氮化硅、氮化硼等陶瓷材料，以及石墨烯等碳基材料，填料的熱導(dǎo)率、含量、尺寸、形狀、表面性質(zhì)及分布情況對復(fù)合材料的熱導(dǎo)率有較大影響。由于這些導(dǎo)熱填料都以固體顆粒的形式填充到聚合物基體中，因此，為獲得較高的熱導(dǎo)率，所需固體填料的體積分數(shù)通常較高。但加入過量的固體顆粒又會使復(fù)合材料整體硬化，從而喪失原有的力學(xué)性能優(yōu)勢。因此，導(dǎo)熱性能的提升和力學(xué)性能的惡化這一對矛盾是限制聚合物基導(dǎo)熱復(fù)合材料發(fā)展的主要因素，而液態(tài)金屬的出現(xiàn)為此提供了有效的解決方案。

02熱界面材料的傳熱機理

在用作熱界面材料時，液態(tài)金屬基導(dǎo)熱材料和液態(tài)金屬填充型聚合物基導(dǎo)熱材料都具有較理想的前景，因此，了解熱界面材料的傳熱機理具有重要意義。

熱界面材料大多應(yīng)用在大功率電子器件的散熱過程中。當(dāng)電子器件與散熱設(shè)備相接合時，熱界面材料可填充兩接觸面間的空氣間隙，從而降低界面熱阻，提高電子器件的散熱性能。當(dāng)熱量從電子器件經(jīng)熱界面材料流向散熱設(shè)備時，除材料本身的熱阻外，電子器件基板和熱界面材料之間的接觸熱阻也在一定程度上阻礙熱量的傳導(dǎo)。除此之外，接觸熱阻還出現(xiàn)在熱界面材料內(nèi)部的基體與填料之間(圖1)。對于液態(tài)金屬基導(dǎo)熱材料而言，電子器件基板和熱界面材料之間、材料內(nèi)部填料與基體之間的熱阻主要由晶格失配、缺陷引起的電子散射導(dǎo)致。而對于液態(tài)金屬填充型聚合物基導(dǎo)熱材料而言，由于電子器件基板和熱界面材料之間、材料內(nèi)部填料與基體之間的接觸界面是金屬與非金屬界面，因此，聲子和電子都可作為熱傳導(dǎo)的載體。Zhou等提出一種傳熱機理，指出金屬和聚合物基體之間的接觸熱阻取決于界面處聲子-聲子耦合、聲子-電子耦合和電子-電子耦合過程的相對關(guān)系。此外，在進行界面熱阻預(yù)測方面，Hopkins等基于擴散失配模型，考慮了聲子非彈性散射的影響，提出一種可以在更寬范圍內(nèi)測量界面熱導(dǎo)的聯(lián)合頻率彌散失配模型，該模型可在幾百開爾文的溫度范圍內(nèi)，對多種材料進行界面熱導(dǎo)率預(yù)測。

圖 1 熱界面材料在電子器件中的散熱與界面熱阻原理圖

03液態(tài)金屬材料及其應(yīng)用

鎵基液態(tài)金屬主要包括金屬鎵(Ga)、鎵銦共晶合金(EGaIn)及鎵銦錫合金(Galinstan)，相關(guān)的物理性質(zhì)如表1所示。與易揮發(fā)且具有毒性的汞(Hg)和具有放射性的銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)相比，鎵基液態(tài)金屬除了具有導(dǎo)熱、導(dǎo)電等金屬特性和室溫流動性外，還具有無毒、生物相容性好等優(yōu)點，在化學(xué)、柔性電子、熱管理、生物醫(yī)療等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，是近幾年科學(xué)研究的熱門材料。

表 1 鎵基液態(tài)金屬的物理性質(zhì)

在熱管理領(lǐng)域，鎵基液態(tài)金屬兼具高導(dǎo)熱和流動性的特點，既可作為對流換熱介質(zhì)，也可直接作為熱界面材料，因而備受研究者關(guān)注。向鎵基液態(tài)金屬中混入更高導(dǎo)熱的材料，如銅(Cu)、鎢(W)、金剛石、改性石墨等，可獲得具有更高導(dǎo)熱的液態(tài)金屬混合填料。Kong等分別向Ga和Galinstan中添加占總體積分數(shù)為40%的W粉，所得混合填料的熱導(dǎo)率可分別提升至(62±2.28)W·m－1·K－1和(57±2.08)W·m－1·K－1。本課題組使用球磨法將鍍鎳石墨粉和Ga進行球磨(圖2)，當(dāng)鍍鎳石墨粉填料的體積分數(shù)為17%時，液態(tài)金屬混合填料的熱導(dǎo)率可達44.6W·m－1·K－1。此外，液態(tài)金屬填充型聚合物基復(fù)合材料在電磁屏蔽、柔性電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域也有較好的應(yīng)用前景。Yao等通過在二甲基硅氧烷(PDMS)彈性泡沫中引入鎵銦合金，獲得一種兼具高熱導(dǎo)、高電磁屏蔽效能的柔軟耐用的液態(tài)金屬-聚合物復(fù)合泡沫材料。Xu等用由聚乙烯醇和液態(tài)金屬組成的可打印、可回收油墨制備了靈敏度高、應(yīng)用廣泛的柔性傳感器，為下一代環(huán)保柔性器件開辟了新方向。Wang等設(shè)計了柔軟可塑的新型功能性光熱轉(zhuǎn)換材料鎂摻雜液態(tài)金屬(Mg-GaIn)，用于微創(chuàng)皮膚腫瘤光熱療法，在臨床癌癥治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖 2 一步球磨制備液態(tài)金屬混合填料

04液態(tài)金屬填充型聚合物基導(dǎo)熱材料

鎵基液態(tài)金屬及其混合填料雖然具有較高的熱導(dǎo)率，但由于其具有流動性，因此，在實際應(yīng)用過程中，容易出現(xiàn)泄漏問題。泄漏的液態(tài)金屬具有導(dǎo)電特性，易造成電路短路，且Ga對Cu、Al等材料具有腐蝕性，溢出的液態(tài)金屬還容易造成器件的結(jié)構(gòu)損壞，這將為電子器件系統(tǒng)埋下較大的安全隱患，因此，一般不直接將其作為電子器件熱管理中的導(dǎo)熱材料。為避免液態(tài)金屬泄漏，通常將其包裹在聚合物基體中，制成聚合物基復(fù)合材料，利用液態(tài)金屬的高導(dǎo)熱和流動性優(yōu)點，在提高導(dǎo)熱性能的同時，使復(fù)合材料仍具有柔軟的力學(xué)性能，從而解決因固體填料加入而使復(fù)合材料硬化的問題。

通過不同的制備方法可使液態(tài)金屬在聚合物基體中具有不同的分布結(jié)構(gòu)，進而影響復(fù)合材料的整體導(dǎo)熱特性。液態(tài)金屬在聚合物基體中的結(jié)構(gòu)分布可分為非連續(xù)分布、單向連續(xù)分布及三維連續(xù)分布，不同的分布狀態(tài)對所得復(fù)合材料的導(dǎo)熱特性影響較大。

4.1 非連續(xù)分布

非連續(xù)分布指液態(tài)金屬在聚合物基體中呈液滴狀孤立分散，液態(tài)金屬滴被聚合物包裹，缺乏有效的導(dǎo)熱路徑。通常，將液態(tài)金屬和未固化的聚合物(如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、硅油等)進行機械混合，可得到該種復(fù)合材料，其通常具有各向同性的導(dǎo)熱性能，但熱導(dǎo)率提升有限。

2014年，Mei等通過機械攪拌的方式將Galinstan和硅油混合，得到分散有液態(tài)金屬滴的硅油基導(dǎo)熱硅脂，當(dāng)Galinstan的體積分數(shù)為81.8%時，Galinstan/硅油復(fù)合材料的熱導(dǎo)率可達5.27W·m－1·K－1，且可以很均勻地涂抹在金屬表面。由于Galinstan被硅油包裹，因此，在保持復(fù)合材料呈電絕緣狀態(tài)的同時，還解決了對Al基底的腐蝕問題。Jeong等將Galinstan與PDMS均勻混合后，得到分散有Galinstan液滴的PDMS基復(fù)合材料Galinstan/PDMS(圖3)。當(dāng)Galinstan的體積分數(shù)為66.1%時，Galinstan/PDMS的熱導(dǎo)率約為2.2W·m－1·K－1，具有較好的電絕緣性和可拉伸性。

圖 3 機械攪拌法制備 Galinstan 液滴非連續(xù)分布的 PDMS 基復(fù)合材料示意圖

簡單機械攪拌得到的液態(tài)金屬滴通常為微米級。由于液態(tài)金屬與聚合物基體之間存在密度差異，因此，在制備過程中，液態(tài)金屬易沉降，這使得復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能下降。同時，在使用過程中，液態(tài)金屬滴因易破裂而有溢出風(fēng)險。納米級的液態(tài)金屬滴具有較高的穩(wěn)定性，不易沉降，且拉普拉斯壓力較高，不易被擠破。Fan等首先將EGaIn在乙醇中進行超聲，并在其表面修飾Span85，以獲得納米級的液態(tài)金屬滴，然后將其與硅油復(fù)合，得到分散有EGaIn納米液滴的復(fù)合材料。當(dāng)EGaIn的體積分數(shù)為85.7%時，該復(fù)合材料的熱導(dǎo)率可達(6.73±0.04)W·m－1·K－1，并具有較高的穩(wěn)定性。

使用更高熱導(dǎo)率的液態(tài)金屬基混合填料可以進一步提升所得復(fù)合材料的熱導(dǎo)率。Tutika等將摻雜了Cu顆粒的EGaIn混合填料與硅橡膠混合，當(dāng)填料體積分數(shù)為80%時，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率可達(6.7±0.1)W·m－1·K－1。而Mei等通過同樣方法制得Galinstan/硅油復(fù)合材料，當(dāng)Galinstan的體積分數(shù)為81.8%時，熱導(dǎo)率僅為5.27W·m－1·K－1。

液態(tài)金屬填充型聚合物基導(dǎo)熱材料可用于修飾其他界面材料，以降低接觸面間的界面熱阻。Gao等用聚多巴胺和EGaIn納米膠囊共同修飾石墨烯紙，將石墨烯紙和接觸面之間的接觸熱阻從46K·mm2·W－1降至15K·mm2·W－1，冷卻效率提高了26%，為石墨烯基熱界面材料在電子冷卻中的實際應(yīng)用提供了可能。

通過將液態(tài)金屬與聚合物進行混合的方式，制備分散有液態(tài)金屬滴的聚合物基導(dǎo)熱材料，并可通過選擇聚合物種類、調(diào)控液態(tài)金屬填料的含量和成分，制備能適應(yīng)不同熱管理需求的導(dǎo)熱復(fù)合材料，具有較好的靈活性。Krings等將多相液態(tài)金屬夾雜物嵌入高度可變形的硅彈性體中，得到輕質(zhì)液態(tài)金屬彈性體，該輕質(zhì)液態(tài)金屬彈性體在控制較高導(dǎo)熱系數(shù)的同時，將材料密度降至2.34g·cm－1，可作為需要機械性能的新興重量敏感應(yīng)用領(lǐng)域的被動熱管理的解決方案。然而，由于液態(tài)金屬填料之間被聚合物阻隔，缺乏有效的傳熱路徑，因此，熱導(dǎo)率的提升有限。只有液態(tài)金屬的體積分數(shù)較高時，才可獲得較高的熱導(dǎo)率，而過多的液態(tài)金屬又會使復(fù)合材料的力學(xué)性能急劇下降。因此，為在較低的液態(tài)金屬體積分數(shù)下獲得較高的熱導(dǎo)率，應(yīng)合理設(shè)計液態(tài)金屬在聚合物基體中的分布，避免液態(tài)金屬填料的孤立分散。

4.2 單向連續(xù)分布

液態(tài)金屬在聚合物基體中單向連續(xù)分布指液態(tài)金屬具有一定取向的排列特征，在擇優(yōu)取向方向上，液態(tài)金屬連續(xù)或準連續(xù)分布，以形成熱傳導(dǎo)路徑；在垂直于連續(xù)分布的方向上，液態(tài)金屬填料因被聚合物分離而難以有效導(dǎo)熱。因而該復(fù)合材料具有各向異性的導(dǎo)熱特性，在液態(tài)金屬體積分數(shù)較小的情況下，液態(tài)金屬填充型聚合物基導(dǎo)熱材料能在某一方向上獲得較高的熱導(dǎo)率。

通過拉伸方法可使聚合物中分散的液態(tài)金屬滴沿拉伸方向被拉長，因此，液態(tài)金屬沿拉伸方向呈一定取向的連續(xù)分布。Bartlett等研究發(fā)現(xiàn)，機械混合法制備的EGaIn/PDMS薄膜在EGaIn體積分數(shù)為50%時熱導(dǎo)率僅為1.5W·m－1·K－1，對復(fù)合薄膜進行拉伸，隨著拉伸應(yīng)變的增加，沿拉伸方向的薄膜熱導(dǎo)率不斷增加，而垂直于拉伸方向的熱導(dǎo)率則呈略減小的趨勢。經(jīng)測試，在400%的拉伸應(yīng)變下，薄膜沿拉伸方向的熱導(dǎo)率增至9.8W·m－1·K－1，此時，通過光學(xué)顯微鏡發(fā)現(xiàn)，液態(tài)金屬滴因拉伸而變成沿拉伸方向排列的長條狀(圖4)。在對EGaIn體積分數(shù)為50%的EGaIn/PDMS薄膜施加600%的應(yīng)變后，去除外力，薄膜維持210%的不可恢復(fù)應(yīng)變，此時，測得的沿拉伸方向的熱導(dǎo)率仍可維持在4.9W·m－1·K－1。

圖 4 EGaIn/PDMS 復(fù)合薄膜拉伸示意圖及拉伸過程中薄膜微觀結(jié)構(gòu)的光學(xué)顯微圖

Ralphs等向Galinstan中添加鍍Ag的Ni顆粒，由于Ag增加了Ni與液態(tài)金屬之間的潤濕性，因此，兩者能更緊密地結(jié)合在一起。隨后，將該液態(tài)金屬基混合填料與硅橡膠混合，并將混合物置于磁場中，利用帶有磁性的Ni使液態(tài)金屬混合填料在磁場作用下沿磁場方向縱向排列。當(dāng)填料體積分數(shù)為50%時，所得復(fù)合材料的熱導(dǎo)率接近6W·m－1·K－1。

通過抽濾方法得到的薄膜通常具有層狀結(jié)構(gòu)的特征。Jia等通過超聲方法將Galinstan分散成微液滴，隨后，將液態(tài)金屬分散液與芳綸纖維混合后抽濾，得到復(fù)合液態(tài)金屬/芳綸纖維薄膜(liquidmetal/aramidnanofiber，LM/ANF)。熱導(dǎo)率測試結(jié)果表明，LM體積分數(shù)為40%的LM/ANF復(fù)合材料的面內(nèi)熱導(dǎo)率可達7.14W·m－1·K－1，而面外熱導(dǎo)率約為1.68W·m－1·K－1，這一各向異性的熱導(dǎo)率測試結(jié)果與通過SEM表征觀察到的液態(tài)金屬在復(fù)合薄膜中呈層狀分布的特征相符。

本質(zhì)上，拉伸、外場約束、抽濾等都是利用液態(tài)金屬在聚合物中的定向排列來實現(xiàn)該方向上的連續(xù)分布。與非連續(xù)分布相比，在定向排列的方向上，熱量傳遞更有效，因而使用較少的液態(tài)金屬就能使某一方向上的熱導(dǎo)率顯著提升。針對不同的熱管理應(yīng)用場合，可選用不同的制備方法，以實現(xiàn)目標方向上的導(dǎo)熱性能強化。對于熱界面材料等縱向散熱場合而言，可利用磁場約束，使復(fù)合材料的縱向熱導(dǎo)率提升，而對于均熱板等橫向散熱的應(yīng)用場合來說，可利用拉伸或抽濾的方法，使橫向熱導(dǎo)率提升。

4.3 三維連續(xù)分布

液態(tài)金屬在聚合物基體中的三維連續(xù)分布指在橫向和縱向等多個方向上，液態(tài)金屬均呈連續(xù)分布，在三維方向上均能提供導(dǎo)熱通路，因此，所得復(fù)合材料具有各向同性的高熱導(dǎo)率。目前，模板法是實現(xiàn)液態(tài)金屬三維連續(xù)分布的主要制備方法，通過所用模板的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建液態(tài)金屬三維網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)三維連續(xù)分布。

Yu等通過真空處理，使液態(tài)金屬Ga填充多孔糖塊的孔隙，在冷水中溶解糖塊后得到Ga網(wǎng)絡(luò)。隨后，向Ga網(wǎng)絡(luò)中灌注PDMS，得到具有Ga網(wǎng)絡(luò)的PDMS基復(fù)合材料(圖5)。當(dāng)Ga的體積分數(shù)為25%時，所得復(fù)合材料的熱導(dǎo)率可達(2.7±0.2)W·m－1·K－1。Yao等通過糖模板法制得PDMS泡沫，隨后，通過真空處理使EGaIn滲透到PDMS泡沫中，形成EGaIn的體積分數(shù)為15%的三維網(wǎng)絡(luò)。在60%的壓縮應(yīng)變下，所得復(fù)合材料的面內(nèi)和面外熱導(dǎo)率分別達到4.25W·m－1·K－1和4.05W·m－1·K－1，顯示出較好的導(dǎo)熱性能。

圖 5 糖模板法制備具有液態(tài)金屬三維網(wǎng)絡(luò)的聚合物基復(fù)合材料的過程示意圖

通過在聚合物內(nèi)部構(gòu)建液態(tài)金屬網(wǎng)絡(luò)，在復(fù)合材料內(nèi)部構(gòu)建三維方向上的導(dǎo)熱通路，可在液態(tài)金屬含量較低的情況下，同時提高面內(nèi)和面外等多個方向上的熱導(dǎo)率，所得復(fù)合材料可適用于各種熱管理場合，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，目前，在聚合物基體中構(gòu)建液態(tài)金屬三維網(wǎng)絡(luò)的方法均基于模板法，由于受制于模板，因此，制備過程復(fù)雜耗時，靈活性不高。未來研究應(yīng)注重探索更加簡單靈活的構(gòu)建液態(tài)金屬三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方法，這對實現(xiàn)高導(dǎo)熱及各向同性的聚合物基導(dǎo)熱材料的商業(yè)化具有重要意義。

05技術(shù)瓶頸

目前，液態(tài)金屬雖然在很多領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景，各類液態(tài)金屬填充型聚合物基導(dǎo)熱材料的優(yōu)勢如表2所示。但仍存在一些技術(shù)瓶頸，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

表 2 各類液態(tài)金屬填充型聚合物基導(dǎo)熱材料的優(yōu)勢總結(jié)

無論是液體金屬基復(fù)合材料還是液態(tài)金屬填充型聚合物基導(dǎo)熱材料，液態(tài)金屬的熱導(dǎo)率都有待提高，需通過添加其他更高熱導(dǎo)率的填料來優(yōu)化其作為熱界面材料的導(dǎo)熱性能。目前，對于該類問題，除將銅、銀等高熱導(dǎo)率的金屬材料作為填料外，該領(lǐng)域還有將更高熱導(dǎo)率的金剛石作為填料的趨勢。例如，Zeng等使用金剛石和碳纖維混合填料獲得的液態(tài)金屬基導(dǎo)熱復(fù)合材料可以達到129W·m－1·K－1的熱導(dǎo)率，這為該領(lǐng)域的研究提供了新的發(fā)展方向。

在對液態(tài)金屬進行填料改性時，由于金屬顆粒與液態(tài)金屬的界面潤濕性差，往往只有依賴氧化膜才能將填料混入基體，但這種氧化膜的熱導(dǎo)率較低，會增大導(dǎo)熱材料的熱阻。例如，本課題組在使用銅顆粒對鎵基液態(tài)金屬進行共混時，需在空氣中操作，以便讓鎵基液態(tài)金屬表面生成氧化鎵薄膜，從而幫助銅顆粒成功混入基體，而氧化鎵的較低熱導(dǎo)率和新引入的界面將降低材料的熱導(dǎo)率，導(dǎo)致其與計算機的模擬結(jié)果有一定偏差。2022年，Kuang等采用電偶腐蝕法，在未生成氧化膜的情況下，利用銅泡沫填料的自潤濕性與液態(tài)金屬直接混合，為填料與液態(tài)金屬的混合提供了新思路。

除此之外，部分液態(tài)金屬在與銅、鋁等金屬接觸時會形成合金。合金的形成不僅會導(dǎo)致導(dǎo)熱材料基體硬化，還會對電子器件造成腐蝕，這限制液態(tài)金屬基復(fù)合材料投入實際應(yīng)用。針對此問題，目前有兩個解決方向：對器件表面進行修飾和對液態(tài)金屬基體進行處理。例如：HandschuhWang等在固體金屬表面涂敷金剛石薄膜，使固體金屬與液態(tài)金屬穩(wěn)定結(jié)合；Mei等將鎵銦錫液態(tài)合金與甲基硅油混合，在保證較高熱導(dǎo)率的前提下，減少熱界面材料與固體金屬間的腐蝕；Fan等使用經(jīng)超聲分散的改性聚合物對液態(tài)金屬進行表面處理，制備了基于納米液態(tài)金屬的高穩(wěn)定性熱界面材料，在各個方向均表現(xiàn)出較高的導(dǎo)熱性和絕緣性，以及較優(yōu)的耐腐蝕性。

06結(jié)語

聚合物基液態(tài)金屬復(fù)合材料兼顧導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能，在熱管理領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力。由于液態(tài)金屬的室溫流動特性為制備相關(guān)導(dǎo)熱復(fù)合材料提供了多樣的制備方法，因而可靈活調(diào)控液態(tài)金屬在聚合物基體中的分布，以獲得適應(yīng)各種熱管理應(yīng)用場合的導(dǎo)熱性能。基于目前研究中存在的問題，并結(jié)合本課題組在該領(lǐng)域探索的經(jīng)驗，未來，發(fā)展聚合物基液態(tài)金屬導(dǎo)熱復(fù)合材料應(yīng)重點關(guān)注以下幾個方面：(1)更利于熱傳導(dǎo)以及提高熱導(dǎo)率的具有液態(tài)金屬三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物基復(fù)合材料的骨架設(shè)計；(2)通過對液態(tài)金屬填料或聚合物的表面進行改性，進一步降低液態(tài)金屬與聚合物間的界面熱阻；(3)更高熱導(dǎo)率的液態(tài)金屬基混合填料的組分設(shè)計；(4)提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，以適應(yīng)長時間的高溫工作環(huán)境；(5)提高熱界面材料與器件表面的潤濕性，以減少液態(tài)金屬的泵出問題；(6)更加靈活且成本控制在足以投入實際生產(chǎn)的制備方法等。

本文標題：液態(tài)金屬填充型聚合物基導(dǎo)熱材料的研究進展

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