Pwogrè rechèch nan materyèl koòdone tèmik
Materyèl koòdone tèmik yo sitou konpoze de file tèmik kondiktif ak polymère. Anplis de sa nan filler tèmik kondiktif amelyore konduktiviti tèmik nan polymère a, pandan y ap kenbe bon fleksibilite polymère' la, pri ki ba, ak pwosesis fasil ak avantaj bòdi. Konduktivite tèmik materyèl koòdone tèmik depann sou fraksyon filler la. Lè fraksyon nan filler se ensifizan, patikil endividyèl yo dispèse pa ka antre an kontak ak patikil adjasan (Figi 5 (a)), ak rezo a patikil tèmik kondiktif pa ka fòme. Lè fraksyon nan filler rive nan yon sèten nivo (papòt pèrkolasyon), yon rezo tèmik kontinyèl kòmanse fòme (Figi 5 (b)), se konsa ke konduktiviti nan tèmik nan konpoze an polymère ap ogmante eksponansyèlman.
Sepandan, ki jan yo prepare yon konduktiviti tèmik ki gen plis pase 20 W / mK ak yon koòdone valè rezistans tèmik ki gen mwens pase 0.01 Kcm2 / W se toujou yon gwo defi. An repons a difikilte sa a, anba finansman National Key R&D Pwogram-Estratejik Avanse Materyèl Elektwonik Kle Pwojè Espesyal, ki te dirije pa chèchè Sun Rong, Shenzhen Enstiti Teknoloji Avanse, Akademi Chinwa Syans, ak Shanghai Jiaotong. University, Southeast University, Tongji University, ak Suzhou Nano, Chinese Academy of Sciences Enstiti Teknoloji ak Nano-Bionik, Ningbo Institute of Materials, Chinese Academy of Sciences ak Shanghai University te pote soti nan konsepsyon molekilè nan pèfòmans-wo materyèl koòdone tèmik, mezi mikwo-nano-echèl nan koòdone rezistans tèmik, ak kalkil ak simulation nan mekanis kouple acoustic-elektwonik nan koòdone nan devlope segondè-pèfòmans materyèl koòdone tèmik. Sou baz sa a, prepare materyèl koòdone tèmik la aplike nan aparèy elektwonik dansite pouvwa segondè, epi aplikasyon tipik li yo nan aparèy elektwonik dansite pouvwa segondè verifye.
Seramik tou gen gwo konduktiviti tèmik ak ekselan izolasyon elektrik, ki se espesyalman apwopriye pou zòn ki mande izolasyon elektrik. Pami filler seramik ki te rapòte, nitrure bor (BN) gen konduktiviti tèmik trè wo epi li vin objè rechèch ki pi atire nan aplikasyon pou jesyon tèmik. Nan 2017, Zhang et al. prepare manbràn h-BN a nan tan pa filtraj vakyòm, ak enfiltre nan dlo-idrosolubl polymère alkòl polyvinyl nan h-BN a fòme yon materyèl konpoze h-BN/polyvinyl alkòl. Pwosesis preparasyon an montre nan Figi 6 (a). Lè kontni h-BN se 27% vol, maksimòm konduktiviti tèmik nan avyon ak andeyò avyon an ka rive jwenn 8.44 W/m·K ak 1.63 W/m·K, respektivman (Figi 6(b)). Anplis de sa, Yu et al. prepare h-BN / konpoze an poliyiretàn tèmoplastik lè l sèvi avèk vakyòm cho peze. Lè kontni h-BN a se 95% wt, konduktiviti tèmik nan avyon an nan materyèl la konpoze se kòm yon wo 50.3 W / m · K, ki se ki konsistan avèk rezilta yo rapòte pa Fu et al.
Metal yo gen gwo konduktiviti tèmik intrinsèques akòz itilize nan elektwon kòm transpòtè chalè, epi yo te vin tounen yon filler tèmik kondiktif souvan itilize pou materyèl koòdone tèmik. Pou egzanp, Xu et al. te itilize metòd elèktrodepozisyon an pou prepare yon rezo tèmik kondiktif Ag trè oryante. Materyèl la koòdone tèmik prepare pa li gen yon konduktiviti tèmik nan 30.3 W / m · K, ki se pi wo pase konpoze an polymère prepare pa metòd la dispèsyon o aza (1.4 W / m · K). Wang et al. te jwenn ke anba menm kontni filler (0.9 wt%), nanofil kwiv gen yon kapasite ki pi wo pou amelyore konduktiviti tèmik polymères pase nanofil ajan. Anplis de sa, ki jan yo diminye rezistans nan koòdone tèmik ant metal la ak polymère a trè enpòtan. Amelyore modifikasyon molekil òganik oswa file inòganik sou sifas metal la ka ogmante fòs entèraksyon ant metal la ak polymère, epi redwi koòdone ant metal la ak polymère. Rezistans tèmik, amelyore konduktiviti tèmik nan konpoze polymère. Anplis de sa, Jeong et al. dènyèman prezante konsèp nan filler metal likid nan matris la PDMS yo nan lòd yo kreye yon kò tèrmoelastik ak konduktiviti tèmik segondè, Elastisite ak stretchability. Gen yon lòt direksyon rechèch enpòtan nan metal ki baze sou materyèl koòdone tèmik-materyèl kontinyèl ki baze sou metal koòdone tèmik. Pou egzanp, alyaj ki baze sou Sn-Ag-Cu oswa Sn-Bi ka itilize kòm estanda soude san plon nan anbalaj elektwonik, epi yo souvan itilize kòm materyèl koòdone tèmik. Avantaj li yo se segondè konduktiviti tèmik, ba koòdone rezistans tèmik, segondè fyab ak pri ki ba. Likid metal se yon materyèl koòdone tèmik ki te atire anpil atansyon nan dènye ane yo. Eleman prensipal li se Galyòm metalik (Ga) ak alyaj li yo. Li gen avantaj ki genyen nan pwen k ap fonn ki ba, bon mouillabilite ak chips, ak rezistans ki ba koòdone tèmik. Sepandan, ki jan yo anpeche li debòde se pi gwo pwoblèm ak defi pou materyèl koòdone tèmik ki baze sou metal likid.
