AM：分子热连接剂用于增强液态金属复合材料的导热性能和稳定性

Nanoyu

2021-09-13

具有金属填充物的镓基液态金属（LM）复合材料是一种新兴的热界面材料（TIMs），广泛应用于电子和电力系统中以提高其性能。然而，镓与许多金属填料（如铜和银）之间的原位合金化导致了复合材料稳定性的恶化。

近日，上海交通大学邓涛教授，宋成轶，北卡罗来纳州立大学Michael D. Dickey报道了开发了一种界面工程方法，使用3-氯丙基三乙氧基硅烷（CPTES）作为LM基体中铜-镓氧化物界面的有效热连接剂和扩散阻挡层，实现了复合材料热导率和稳定性的提高。

文章要点

1）将LM与CPTES改性的铜粉混合，可获得高达65.9 W m⁻¹ K⁻¹的导热系数（κ）。此外，κ可以通过改变硅烷分子的末端基团来调节，这表明了这种方法的灵活性。

2）这种复合材料作为TIMs的潜在用途还显示在计算机中央处理单元的散热方面。

虽然大多数LM基复合材料的研究都是通过直接混合各种填料来提高材料的性能，但这项工作为制备高性能LM基复合材料提供了一种不同的途径，并有望进一步推动其在热管理系统、柔性电子、消费电子和生物医学系统等领域的应用。

参考文献

Han Wang, et al, Liquid Metal Composites with Enhanced Thermal Conductivity and Stability Using Molecular Thermal Linker, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202103104

https://doi.org/10.1002/adma.202103104