非固化石墨烯热界面材料的合成与性能

开发具有高导热系数的下一代热界面材料对电子器件的热管理与封装十分重要。我们报道了以矿物油为基、石墨烯与少层石墨烯薄片混合物为填料的非固化导热膏(即润滑脂)的合成与导热系数测量。研究发现，石墨烯导热膏呈现出独特的导热渗流阈值，其导热系数随填料负载呈亚线性依赖关系。该行为不同于基于环氧的固化石墨烯热界面材料所观察到的导热系数随填料负载呈超线性依赖关系。石墨烯导热膏的性能与顶级商用导热膏进行了基准对比。所得结果表明，非固化石墨烯热界面材料在约 27 vol% 的显著更低填料浓度下，于导热系数方面优于最佳商用导热膏。所得结果揭示了载有准二维填料的非固化聚合物基体中的导热渗流机制。考虑到近期通过液相剥离与氧化物还原生产石墨烯的进展，我们认为该结果为石墨烯在电子热管理中的大规模工业应用开辟了路径。