垂直取向Al₂O₃@碳纤维复合材料

导热绝缘兼得

通过磁场诱导碳纤维垂直取向并包覆氧化铝绝缘层，首次在聚合物复合材料中同步实现高面外导热与电绝缘，解决了传统热界面材料导热与绝缘难以兼容的矛盾。

Guo, Xiaoxiao · Peng, Tan · 郑辉 · 张阳 · 郑梁 · 郑鹏 · 张学骜 · Cheng, Shujian

Applied Surface Science 2025

具体参数

面外热导率

{'zh': '22.5', 'en': '22.5'} W m⁻¹ K⁻¹

电阻率

{'zh': '1.5 × 10³', 'en': '1.5 × 10³'} Ω·cm

LED温度降低值

{'zh': '10.2', 'en': '10.2'} °C

技术优势

导热提升150倍

垂直取向的碳纤维形成高效导热路径，使面外热导率从纯PVA的~0.15 W m⁻¹ K⁻¹跃升至22.5 W m⁻¹ K⁻¹。

绝缘不误导热

Al₂O₃涂层有效阻断碳纤维间的电子迁移，使复合材料电阻率高达1.5×10³ Ω·cm，满足电子封装绝缘要求。

散热降温立竿见影

实际应用于LED散热时，该复合材料使LED温度降低10.2 °C，展现出在电子封装中的显著潜力。

应用场景

• 高功率电子热管理：作为热界面材料，可快速传导高功率芯片热量，避免局部过热。
• 电子封装散热：填充封装间隙，在绝缘前提下高效传递热量至散热器。
• 高亮度LED散热：直接降低LED结温10.2 °C，提升光效与可靠性。