DOI:10.1016/j.compscitech.2020.108429

随着现代电子器件中集成电路功率密度的快速增长，如何构建先进导热材料的高效导热网络已受到人们的广泛关注。在这项工作中，在碳纳米管（CNTs）含量极低的情况下，通过静电纺丝沿着聚乙烯醇（PVA）纤维构建了CNTs桥接氮化硼纳米片（BNNSs）的协同杂化结构，并采用简单的树脂传递模塑法制备了环氧树脂/PVA（BNNSs/CNTs）复合薄膜。所制备的环氧树脂/PVA（BNNSs/CNTs）复合膜不仅在总填充量为27.5wt％的情况下具有出色的面内导热系数（TC）6.3 W/m·K，比不含CNTs的环氧树脂/PVA（BNNSs）复合膜提高了88％，而且具有优异的电绝缘性能（6×10-13 S/cm）。在加热和冷却测试过程中，红外热图像显示，与其他样品相比，协同杂化复合材料具有最高的表面温度和最佳的散热能力。TC的显著增强归因于CNTs桥接了BNNSs，从而降低了相邻填料之间的界面热阻。此外，良好的机械性能和稳定的TC为新型柔性热管理材料的广泛应用提供了更大的潜力。

图1.复合膜的制备过程示意图。

图2.（a）5天后，浓度为2mg/ml的剥离BNNSs的光学图像。（b）BNNSs的SEM和（c）TEM图像。（c）中的插图是高倍率HRTEM图像。（d）h-BN和剥离BNNSs的X射线衍射图。

图3.（a）PVA纤维的SEM图像。（b）和（c）具有不同静电纺丝时间的PVA（BNNSs-70/CNTs-2）纤维的SEM图像。（d）PVA（BNNSs-70/CNTs-2）纤维的TEM图像，（e）和（f）环氧/PVA（BNNSs-70/CNTs-2）复合材料截面在不同放大倍率下的SEM图像。

图4.（a）环氧复合材料在室温下的TC。（b）复合材料中导热路径的示意图。（c）TC的提高效率。（d）环氧复合材料在不同弯曲循环下的TC。

图5.在不同的BNNSs负载量下，环氧树脂/PVA复合膜的典型应力-应变曲线。

图6.环氧树脂、环氧树脂/PVA/BNNSs和不同负载量的环氧树脂/PVA（BNNSs/CNTs）复合材料的电导率。

图7.（a）复合膜的表面温度随时间变化，（b）卷在加热棒上的复合膜的红外热像图。