可壓縮石墨烯/碳納米管自組裝及熱導(dǎo)率研究

何 虹,劉家駒,張 平

(桂林電子科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,廣西 桂林 541004)

目前,電子器件逐漸向小型化、集成化的方向發(fā)展,導(dǎo)致電子器件內(nèi)部的功耗不斷提升,積攢的熱量越來(lái)越多[1]。若不能有效散熱,大量熱能將會(huì)降低器件的使用性能,甚至損壞器件。散熱問(wèn)題將電子器件的熱管理推向了又一個(gè)研究高潮,尤其是對(duì)熱界面材料的創(chuàng)新和優(yōu)化,吸引了大量學(xué)者的關(guān)注。當(dāng)今許多熱界面材料在導(dǎo)熱方面具有較優(yōu)的性能[2-5],但往往缺少對(duì)其壓縮性能的研究。壓縮性能不好的熱界面材料與散熱器、芯片之間接觸不緊密,易產(chǎn)生較大的接觸熱阻[6]。因此,急需一種可壓縮熱界面材料來(lái)解決散熱問(wèn)題。

碳材料因質(zhì)量輕、低膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)成為最具潛力的新型導(dǎo)熱材料[7],其中三維石墨烯泡沫倍受研究人員關(guān)注。Chen等[8]通過(guò)化學(xué)氣相沉積法(CVD)制得三維石墨烯泡沫,并在其中填充二甲基硅氧烷,獲得GF/二甲基硅氧烷復(fù)合材料,其在柔性、可折疊、可拉伸導(dǎo)體方面有巨大發(fā)展?jié)摿?Perres等[9]以多層石墨烯、超薄石墨烯為原料,通過(guò)甲烷合成CVD,在網(wǎng)狀泡沫鎳中制備了石墨烯泡沫,并用理論計(jì)算其熱導(dǎo)率;Kuang等[10]采用定向冷凍干燥法,在無(wú)聚合物結(jié)合劑的情況下,構(gòu)建了具有多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)的熱還原分級(jí)結(jié)構(gòu)石墨烯泡沫,并對(duì)其壓敏特性進(jìn)行研究;He等[11]采用不同的冷凍干燥法制備三種氧化石墨烯泡沫,并對(duì)其吸附性能進(jìn)行了研究;Yao等[12]利用堿誘導(dǎo)液晶法制備三維石墨烯泡……