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技术资料

导热吸波材料未来研究发展方向

时间:2022-03-05浏览次数:783

导热吸波材料作为新型多功能电磁防护材料,经过十多年的不懈努力,已经取得了可喜的成果并且实现了工业化生产,目前导热吸波材料的研究在国内受到较高关注,结合已取得的成果,未来该领域应着重开展以下几个方面的研究。
3.1 建立新型材料结构模型,实现双功能一体化设计
由于目前缺乏可以指导生产的导热吸波材料功能单元体模型和相应的组分设计方法,未来在导热吸波材料机理方面,可以选取成熟的单一功能粉体填料为基础,建立复合粉体/高分子基体的功能单元体模型。揭示基于“功能粉体/高分子基体”结构的高导热网链搭建机制,开展粉体分布对界面热传导性能的影响规律研究。同时,结合吸波剂的电磁波吸收原理,提取材料的介电常数和磁导率,分析材料内部高导热网链结构对电磁波响应的影响规律,开展导热网链分布参数与吸波剂微观形态的协同设计,综合调整材料内部的导热网链分布参数和配套的吸波剂成分及微观尺寸,从而实现导热性能与吸波性能的同步提升。
3.2 建立专业性的测试标准,实现行业统一规范的评价体系
鉴于导热吸波材料的评价指标、测试原理、测试方法以及测试标准方面都存在着较大差异的现状,未来行业内的科研、生产单位必将讨论出台关于导热吸波材料性能测试方法与要求的统一标准,建立完整的标准评价体系,对该领域产品的研制、生产和性能评价标准进行必要的技术规范和引导,进一步促进该领域技术和产品的发展,以充分发挥“标准先行”的指导作用和对该领域技术发展的促进作用。
3.3 探索新型功能粉体制备技术,提高功能填料性能
为了满足高精尖电子设备对导热吸波材料的性能要求,以链状高分子材料(硅橡胶)为应用对象,开发真正意义上兼具导热、吸波双功能的粉体填料,突破原有性能指标上限,从根本上解决目前制约导热吸波材料性能提升的瓶颈问题。目前新材料领域研究的热点是石墨烯,作为二维sp2键杂化的单层碳原子晶体,其低维结构可显著削减晶界处声子的边界散射,具有独特的二维周期蜂窝状点阵结构,结构单元中所存在的稳定碳六元环赋予其优异的热性能,被认为是[敏感词]的导热材料。此外,通过对石墨烯粉体进行表面修饰(引入磁性粉体颗粒如钡铁氧体、镍锌铁氧体等),进而将其添加在基底材料中改善材料整体的阻抗匹配特性,提升电磁波吸收性能,有望研发出新型石墨烯导热吸波材料。未来相当长的时间内这也将成为导热吸波材料领域的一个重要研究方向。
3.4 结合多学科研究成果,探索导热吸波材料性能提升新思路
随着相关仿真技术的进步以及人工材料、智能材料及薄膜型吸波材料制备水平的提高,新型材料设计方法手段日趋成熟,实现了对材料电磁参数的主动设计,突破了传统材料对电磁特性的局限,给材料性能设计及制备提供了新的自由度。以此为技术基础,通过材料组分解决热量传输要求,通过结构设计满足对电磁波的高效吸收。这一方向结合了电磁场与微波、材料科学、微纳加工等领域[敏感词]的研究成果,学科交叉性强、未来应用前景广阔,已经逐步引起国内外学术界的关注,将成为导热吸波材料领域的研究新热点。
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