近日，韩国釜山国立大学的研究团队开发了一种制备导热聚合物复合材料的新方法，新工艺无需进行表面改性即可改变填料的方向，从而实现高效散热。该成果在线发表在发表在Polymer Testing期刊的第117卷中。

论文地址：DOI：https ://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2022.107838

由于其轻质性和柔韧性，导热聚合物复合材料被应用于电子产品中的热源和散热器之间，以将产生的热量散发到周围环境中。控制复合材料中导热和各向异性填料的取向通常使用外部热场，并且需要对例如六方氮化硼（h-BN）粉体表面改性，过程复杂且能耗高。

研究人员提出了利用热泳（Thermophoresis）现象的思路。热泳是指由于温度梯度对颗粒产生的效应，它会造成颗粒从一个高温区移动至低温区。工业上的热除尘器就是利用了热泳现象，将灰尘沉降在冷的壁面上而达到收集和除尘的效果。为了制备聚合物复合材料，研究人员将导热六方氮化硼 (h-BN) 填料颗粒悬浮在紫外线固化液体中，并将其涂在两块玻璃板之间。沿薄膜厚度施加温度梯度，导致填料颗粒旋转，并沿施加的温度梯度重新排列。在达到所需的方向后，复合材料被光固化，从而形成具有固定填料方向的固体复合材料，形成传热路径。

研究人员表示，虽然没有获得沿应用温度梯度的完美填料取向，但可以通过简单地增加温度梯度来改善面内和面外导热率。此外，该方法既不需要能量密集型外部场，也不需要填料表面改性来控制填料取向。这种通用方法可以进一步用于定制源自受控填料方向的其他聚合物复合材料功能，包括气体阻隔性能、导电性和机械性能。

编译 YUXI

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