據(jù)外媒報(bào)道，韓國(guó)釜山國(guó)立大學(xué)（Pusan National University）的研究人員開(kāi)發(fā)了一種更節(jié)能的方法，可以控制導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料中的填料取向，而不需要進(jìn)行表面改性，從而改善導(dǎo)熱性能。

（圖片來(lái)源：釜山國(guó)立大學(xué)）

導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料具有輕量化和柔韌的特點(diǎn)，可應(yīng)用于電子設(shè)備的熱源和散熱器（sink）之間，以將產(chǎn)生的熱量散發(fā)到周?chē)h(huán)境。使用特定方向填料可以促進(jìn)熱流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)高效散熱。然而，傳統(tǒng)的改變填料材料取向的工藝是一種能量密集型工藝，需要用到電場(chǎng)/磁場(chǎng)和表面改性，可能會(huì)影響填料的質(zhì)量及其熱性能。

在這項(xiàng)研究中，研究人員利用了熱泳作用（thermophoresis，利用溫度梯度使懸浮在流體介質(zhì)中的固體顆粒移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象）。為了制備聚合物復(fù)合材料，研究人員將導(dǎo)熱六方氮化硼（h-BN）填料顆粒懸浮在紫外光固化液體中，并將其涂覆在兩個(gè)玻璃板之間。沿薄膜厚度施加溫度梯度，導(dǎo)致填料顆粒沿施加的溫度梯度旋轉(zhuǎn)和重新排列。當(dāng)達(dá)到所需的取向時(shí)，復(fù)合材料被光固化，從而得到具有固定填料取向的固體復(fù)合材料，形成熱傳遞路徑。

研究負(fù)責(zé)人Chae Bin Kim教授表示：“據(jù)了解，目前的研究是第一次用熱泳控制各向異性填充物取向的實(shí)驗(yàn)演示。”

導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料（如熱膠）可用于手機(jī)、筆記本電腦，甚至電池?？紤]到電子產(chǎn)品產(chǎn)量的增長(zhǎng)和汽車(chē)產(chǎn)業(yè)向電動(dòng)汽車(chē)過(guò)渡，研究人員認(rèn)為，這種方法有望降低制造導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料的能源成本。此外，由于不需要進(jìn)行表面改性，可以開(kāi)發(fā)出高效的導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料，以改善散熱性能，并延長(zhǎng)電子產(chǎn)品的壽命。Kim教授表示：“高效的散熱材料，可以確保設(shè)備獲得最佳運(yùn)行條件，提高可靠性、壽命和用戶(hù)安全?！?/p>

除了改善導(dǎo)熱性，填料還用于改變復(fù)合材料的光學(xué)、電學(xué)和機(jī)械性能。這種方法不僅可在不進(jìn)行任何表面改性的情況下重新定向填料，也可以用于調(diào)整各種聚合物復(fù)合材料的性能，而不影響其質(zhì)量。