近年来电子元器件朝着高密度、高集成和微型化的方向发展,可以快速转移多余热量的热界面材料随 之成为研究热点,石墨烯因其优良的导热性能成为制备热界面材料的理想选择之一。为了将发热源产生的热量 迅速传递到散热板上,诱导石墨烯在竖直方向上的排列成为值得关注的研究方向。
石墨烯超高的面内热导率及优异的机械性能为制备高导热柔性热界面材料提供了可能。由于二维材料易于在面内取向,实现石墨烯的垂直排列具有一定难度。目前已开发出的多种获得垂直取 向石墨烯材料的手段根据材料中石墨烯的来源及成型方式分为两类,为自上而下法和自下而上法,各有 所长。自上而下法主要是对已有的石墨烯类材料进行工艺上的加工处理,使其达到直立排列,既包含纯 石墨烯,也包含和其他材料的复合体系。工艺上大多数简单,且成本低廉,易于规模化。而以 PECVD 为 代表的自下而上法所制备得到的直立石墨烯目前拥有相对较高的导热系数,具备良好的散热潜力。
未来直立石墨烯柔性导热材料的研究还需要关注两个问题:
首先需要明确直立排列的有序程度及其对最终产品的导热性能的影响,综合考虑使用需求,采用恰当的方法获得目标材料。
另外,鉴于导热材料 在应用中接触热阻的影响不可忽视,且有研究表明并非垂直方向导热率越高最终的导热效果越好。
因此 导热薄膜的开发还要兼顾取向方向上的机械性能如柔韧性和压缩性,从而保证导热材料在较低安装压力 条件下能够尽可能地填充接触表面的空隙,降低接触面间的接触热阻,高效地将热量从热源端传递出去.
