基于外力诱导取向的高导热聚合物基复合材料研究进展

随着半导体制备技术的快速发展,小型化和集成化是电子设备发展的趋势,散热能力成了制约电子元器件发展的关键因素,对热界面和封装材料的导热性能提出了更高的要求.导热填料与聚合物基体之间简单的共混难以实现低填充量下的高导热性.填料的取向有助于实现各向异性的热导率和降低导热逾渗阈值,因此如何在聚合物基体中构筑导热填料的取向结构从而在低填充量下形成高效导热网络正成为导热材料研究和关注的热点.在促使导热填料特别是非球形特征(片状、棒状或纤维状等)的填料定向排列过程中,外力起着至关重要的作用.本文按照诱发导热填料取向的主要驱动力进行分类,综述了近5年运用磁场诱导、电场诱导和机械力诱导等方法制备各向异性高导热聚合物基复合材料的最新技术和研究进展,重点介绍了外力作用下导热填料取向的形成条件、机制和构效关系,分析了不同方法的特色及优缺点,指出了目前在制备取向结构上存在的瓶颈,并对导热聚合物基复合材料的未来发展方向进行了展望,为低填充、高导热和各向异性复合材料的开发和应用提供参考.