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據復合材料世界網站2022年12月21日報道，在韓國釜山國立大學的一項最新研究中，Chae Bin Kim教授和他的團隊開發了一種更節能的方法來控制導熱聚合物復合材料中填料的取向，而無需進行表面改性，從而提高了導熱系數。

由于具有輕質和柔韌等優點，導熱聚合物復合材料被應用于電子產品中的熱源和散熱器之間，將產生的熱量散發到環境中。由于使用具有促進向特定方向熱流動的填料，實現了更高效散熱。然而，改變填充材料方向的傳統工藝是一種能源密集型工藝，需要使用電場/磁場和表面改性等方法，但會損害填料本身質量及其熱性能。

釜山國立大學研究人員提出的方法利用了熱泳現象，這是一種溫度梯度導致懸浮在流體介質中的固體顆粒移動或旋轉的現象。為了制備聚合物復合材料，研究人員將導熱六方氮化硼（h-BN）填料顆粒懸浮在紫外線固化液體中，并將其涂在兩塊玻璃板之間。沿薄膜厚度施加溫度梯度，導致填料顆粒旋轉并沿施加的溫度梯度重新排列。在達到所需的方向后，復合材料被光固化，從而得到具有固定填料方向的固體復合材料，形成傳熱路徑。研究人員表示，此次研究是使用熱泳控制各向異性填料取向的首個實驗證明。

導熱聚合物復合材料（如導熱膏）用于手機、筆記本電腦，甚至電池中。考慮到電子產品產量的增長，以及未來逐步向電動汽車(EV)等領域的過渡推廣應用，研究人員認為，所提出的方法有可能降低制造導熱聚合物復合材料的能源成本。此外，通過避免表面改性的需要，可以開發高效導熱聚合物復合材料，以改善散熱并延長電子產品的使用壽命。高效的散熱材料可以確保設備的最佳運行條件，同時提高可靠性、使用壽命和用戶安全性。

除了提高導熱性外，填料還用于改變復合材料的光學、電氣和力學性能，同時不會降低質量。

這項研究“使用熱泳法控制聚合物中的導熱二維填料取向”的研究成果將于2023年1月1日發表在第117期《聚合物測試》期刊中。

關鍵詞： 復合材料 國立大學