有效的热管理对于确保现代电子产品的性能和使用寿命至关重要。虽然聚合物广泛应用于电子元件，但它们本身就具有较差的导热性，限制了其散热效果。为了克服这个问题，研究人员一直在研究将高导电性填料(如液态金属 (LM))整合到聚合物中的潜力。

然而，事实证明很难实现聚合物基质和液态金属填料之间的稳定分散和强界面结合，这凸显了需要进一步研究能够提高热性能同时保持机械完整性的先进复合材料。

四川大学邓华教授团队在《中国高分子学报》上发表了一项研究成果，展示了一种生产含液态金属高性能聚合物复合材料的新方法。

研究人员开发了一种新技术，通过增强液态金属颗粒与聚合物基质之间的相互作用，显著提高聚合物的热导率。他们的发现为解决高功率电子产品的散热要求提供了宝贵的见解。

该研究引入了一种称为“剪切诱导沉淀-界面重置-再质子化”的新工艺。这种创新方法成功地将液态金属颗粒分散在聚合物基质中，克服了之前与颗粒分散和界面相容性相关的挑战。

该团队使用芳族聚酰胺微米纤维 (AMF) 作为复合材料的基础，灵感来自树根的树枝状结构，以提高稳定性和分散性。通过在质子化过程中仔细控制 pH 值，研究人员确保了 AMF 和液态金属颗粒之间的最佳结合。由此产生的 AMFs-pH/LM 薄膜的热导率达到 10.98 W·m −1 ·K −1，比传统聚合物复合材料提高了 126.8%。

此外，该薄膜还表现出优异的机械性能，包括约 85.88 MPa 的拉伸强度，使其成为高功率电子设备的理想选择，因为耐用性和高效散热至关重要。这一进步代表着多功能聚合物复合材料在工业应用方面的发展迈出了重要一步。

“我们的方法不仅提高了聚合物复合材料的热导率，还保持了其机械强度，”该研究的主要作者邓华教授说。“通过稳定聚合物基质中的液态金属颗粒，我们为电子和其他有效热管理至关重要的行业中使用的材料开辟了新的可能性。这项技术可能在未来带来更高效的热管理解决方案。”

这项研究的潜在应用远远超出了电子产品的范围。AMFs-pH/LM 复合膜可用于需要既能承受机械应力又能有效散热的材料的行业，例如大功率发光二极管 (LED) 照明、柔性电子产品和可穿戴设备。此外，研究中提出的创新方法可以激发复合材料设计的新进展，为各个技术领域更可持续、更节能的解决方案铺平道路。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：