中科院化学所聚合物导热材料研究获进展

财联社11月10日电，中国科学院化学研究所高分子物理与化学实验室赵宁课题组在本征高导热聚合物及其复合材料研究方面取得进展。聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）纤维具有优异的机械、耐热、阻燃和耐溶剂性能，且高度取向及结晶结构使其轴向热导率堪比部分金属和陶瓷，但这种低维材料难以直接用于热管理。该课题组通过剥离PBO纤维获得纳米纤维分散液，以PBO纳米纤维为构筑单元制备薄膜，发展了溶胶-凝胶-薄膜转变与热退火结合的新方法，降低了薄膜内部缺陷、提高了纳米纤维取向程度和纤维间的相互作用力（图1）。该工作所制备薄膜的面内热导率达到36.7 W/mK，比常规聚合物（<0.5 W/mK）提高了两个数量级，是304不锈钢（~ 15 W/mK）的2.4倍。该薄膜保持了优异的电绝缘、耐高温、阻燃、机械等性能，为复杂环境中的高温热管理提供了可靠选择。相关研究成果发表《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会和中国科学院的支持。