DOI: 10.1002/anie.202216093
随着5G通信的迅速发展,电子设备的热传导变得越来越重要。目前,迫切需要设计出具有显著焦耳加热特性和广泛机械性能的高导热填料和聚合物复合膜。在这项工作中,研究者采用“溶剂热&原位生长”方法制备了“真菌树”状异质结构银纳米线@氮化硼纳米片(AgNWs@BNNS)导热填料。通过“吸滤自组装和热压”的方法制备了导热的AgNWs@BNNS/ANF复合膜。当AgNWs@BNNS的质量分数为50wt%,AgNWs@BNNS/ANF复合膜具有9.44W/(m·K)的最佳导热系数和136.6MPa的优异拉伸强度、良好的温度-电压响应特性、优异的电稳定性和可靠性,在5G电子器件中具有广阔的应用前景。
图1.导热AgNWs@BNNS/ANF复合膜的制备示意图。
图2.AgNWs和AgNWs@BNNS填料的XPS光谱(a)和XRD图谱(b)。
图3.AgNWs和AgNWs@BNNS填料的SEM图像(a-b)、AFM图像(c-d)和通过有限元分析获得的总体温度分布(e-f)。
图4.AgNWs@BNNS填料的TEM(a-d)、高角度环形暗场(HAADF)(d')和EDS(d''-d''''')图像。
图5.导热ANF复合膜的λ∥(a)和λ⊥(c);导热AgNWs@BNNS/ANF复合膜的λ∥&α∥(b)和λ⊥&α⊥(d)。
图6.导热50wt%AgNWs@BNNS/ANF复合膜的焦耳加热性能。不同工作电压下随时间变化的表面温度(a),定制的表面温度(b)以及红外热图(c)。
图7.导热50wt%AgNWs@BNNS/ANF复合膜在微卡计算机中的应用(a-c),处于空闲状态(d-d'')、网络传输状态(e-e'')和繁忙状态(f-f'')。
图8.导热AgNWs@BNNS/ANF复合膜的拉伸应力-应变曲线(a)、拉伸强度和模量(b)。展示50wt%AgNWs@BNNS/ANF复合膜超柔性(c)、可裁剪性(d)、可折叠性(e)和可承受500g重量(f)的光学照片。疲劳循环期间50wt%AgNWs@BNNS/ANF复合膜在不同应变下的实时电阻变化率监测值(h)、以及前视图(h-h'')和俯视图(h'-h''')。
图9.导热AgNWs@BNNS/ANF复合膜的TGA曲线(a)和耐热指数(b)。