高热导率的聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料

摘要：芯片散热问题限制了芯片技术的进一步发展,寻求高热导率的热界面材料成为突破该瓶颈的重要手段之一。有机-无机复合材料由于其柔软性以及热导率可调控,有望取代常规材料--硅脂,成为新一代热界面材料。实验上,有机-无机复合材料的制备方法包括物理混合、分相析出和原位氧化。该文采用物理混合方法制备聚偏氟乙烯/石墨烯复合材料,并使用非稳态测量方法得到其热导率高达83 W/(m·K)(温度T=360 K、体积分数f=76 vol%)。此外,复合材料的热导率与填料的体积分数、颗粒大小形状以及填料与基体之间的相互作用等因素密切相关,利用改进的有效介质理论Bruggeman模型和Agari模型来解释复合材料热导率的物理机制时发现,改进的有效介质理论Bruggeman模型并不能很好地解释该复合材料的高热导率。由Agari模型可知,当填料含量较高时,填料之间更容易形成导热通道,从而提高了复合材料的热导率。