高粘附低热阻聚氨酯/硅界面

强粘接且高效散热

通过调控界面氢键，在聚氨酯/硅界面同时实现高粘附能和低界面热阻，打破了两者通常难以兼得的矛盾。

Zeng, Xiangliang · Liang, Ting · Fan, Jianfeng · Pang, Yunsong · 许建斌 · Sun, Rong · 夏新年 · Zeng, Xiaoliang

Nano Letters 2024

具体参数

粘附能

{'zh': '13535', 'en': '13535'} J m⁻²

界面热阻

{'zh': '0.89', 'en': '0.89'} 10⁻⁶ m² K W⁻¹

技术优势

打破兼得难题

通过环氧交联剂同时破坏聚氨酯分子内氢键并促进界面氢键，既增强了界面结合又构建了高效导热通路。

粘附能高达13535 J m⁻²

比未改性的聚氨酯/硅界面提高了两个数量级以上，足以承受反复机械变形。

热阻低至0.89 × 10⁻⁶ m² K W⁻¹

与高导热金属-弹性体界面相当，能够有效传导芯片或电池产生的热量。

简单湿化学法制备

仅需在聚氨酯预聚物中加入环氧交联剂后浇铸在硅片上固化，无需复杂设备。

应用场景

• 柔性电子封装：封装柔性电路时，该界面既能牢固粘接基板与芯片，又能高效导出器件热量。
• 电池热管理：用作导热胶层连接电池与散热片，降低电池芯与散热结构之间的界面热阻。
• 电子皮肤：满足电子皮肤对贴附性高、导热快的要求，防止长期佩戴时局部过热。
• 半导体封装：改善芯片粘接层的热管理，替代传统导热硅脂或底部填充胶，减少界面热阻。