近日，中科院蘇州納米所研究員李清文課題組將高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱的銅納米線(xiàn)引入碳納米管紙，制備出具有高熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率的新型碳納米管基散熱材料。相關(guān)成果發(fā)表于《碳》雜志。

據(jù)了解，碳納米管具有*的軸向熱導(dǎo)率，因而在大功率電子器件散熱材料中被寄予厚望。然而，其小尺寸特性，還有碳納米管之間及其與復(fù)合材料基體之間較大的接觸電阻和接觸熱阻，使得現(xiàn)有碳納米管復(fù)合材料熱導(dǎo)率與人們的期望相距甚遠(yuǎn)，嚴(yán)重制約了實(shí)際應(yīng)用。

李清文團(tuán)隊(duì)在前期研究中發(fā)現(xiàn)，表面荷負(fù)電的羧基化碳納米管能夠?qū)崿F(xiàn)在硅脂中的高濃度分散并形成導(dǎo)熱良好的三維網(wǎng)絡(luò)，可大幅降低導(dǎo)熱硅脂的傳熱阻抗。

在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)通過(guò)控制碳納米管的長(zhǎng)度、管徑等因素，制備出了具有理想三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的柔性碳納米管紙，其傳熱阻抗低于導(dǎo)熱硅脂和商用散熱石墨片，且具備固態(tài)自支撐特性，在作為導(dǎo)熱界面材料時(shí)，能夠在不污染器件表面的條件下實(shí)現(xiàn)傳熱。

另?yè)?jù)了解，純碳納米管由于導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)密度偏低，且其中含有大量碳納米管搭接，使得導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性仍低于人們的期望。

為此，團(tuán)隊(duì)巧妙地將高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱的銅納米線(xiàn)引入碳納米管紙，由兩種納米線(xiàn)組成的互穿三維網(wǎng)絡(luò)zui終成功實(shí)現(xiàn)10 W/（m·K） 的熱導(dǎo)率和超過(guò)105S/m的電導(dǎo)率。

專(zhuān)家表示，鑒于其優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性能，這種新型材料有望應(yīng)用在微電子互聯(lián)和熱界面材料領(lǐng)域。

該項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、*“973”計(jì)劃、江蘇省產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新項(xiàng)目和江蘇省合作項(xiàng)目等的資助。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 邢亞娟）