مواد مركبة موصلة للحرارة عالية التعبئة Al2O3/بوليستر غير مشبع قابلة للقولبة والتدوير مستندة إلى روابط Diels-Alder

Yuan Cao ,  

Wei-jie Mo ,  

Chun-lei Wu ,  

Xian-jian Duan ,  

Ze-ping Zhang ,  

Min-zhi Rong ,  

摘要

مع التطور السريع في تقنيات الاتصالات 5G والشرائح عالية الأداء، تزداد مشكلة إدارة الحرارة في الأجهزة الإلكترونية حدة. تُعد المواد المركبة المتوافقة ذات التعبئة العالية من البوليمرات الموصلة للحرارة من المواد المثالية لتحقيق تبديد حراري فعال، ولكن تطويرها كان متعثراً لفترة طويلة بسبب تدني انسيابية المعالجة الناتجة عن التعبئة العالية، وضعف ارتباط الواجهات، وعدم إمكانية إعادة التدوير. استنادًا إلى الكيمياء التساهمية العكسية Diels-Alder (DA)، تم بناء شبكة مركبة ذات أساس متقاطع عكسي وارتباط ديناميكي بين الواجهات. تم استخدام بوليستر غير مشبع متقاطع بترابط DA كأساس، ومعادلة Al2O3 بالماليمايد كمادة مالئة، لتحقيق الترابط بين الملء والأساس بواسطة رابطة DA وزيادة توافق الواجهة بينهما. أظهرت النتائج أن المركب يحتفظ بانسيابية جيدة حتى بتعبئة 70٪ وزن، وعزم الالتواء المتوازن عند 120 درجة مئوية لا يتجاوز 2.77 نيوتن·متر، وهو أقل بشكل ملحوظ من العينة المرجعية المتقاطعة تساهمياً. قلل ارتباط واجهة DA من تكتل المادة المالئة وعزز نقل الإجهاد، مما أدى إلى قوة شد 17.7 ميغابتاسكال، بزيادة تتراوح بين 38% إلى 149% مقارنة بالنظام المرجعي. يتمتع المركب أيضًا بمعدل توصيل حراري مرتفع (1.50 واط·م-1·ك-1)، وكفاءة إصلاح ذاتي (93.2٪)، وقابلية إعادة التدوير المتكررة. تقدم هذه الدراسة مسارًا جديدًا لتطوير مواد مركبة موصلة للحرارة ذات تعبئة عالية، سهلة المعالجة وقابلة لإعادة التدوير.

关键词

مواد مركبة موصلة للحرارة عالية التعبئة; روابط Diels-Alder; التشكيل بالقولبة; إعادة المعالجة; الإصلاح الذاتي

阅读全文