近日，華東理工大學材料科學與工程學院吳唯教授課題組通過金屬與陶瓷顆粒的設計、合成與組裝，成功制備了新型雜化導熱填料。這類填料在聚合物中構建導熱網絡的能力獲得大幅提升，能夠顯著提高聚合物材料的導熱性能，具有重要價值。

圖片來源：華東理工大學

目前，高集成度的微型芯片是實現萬物互聯的重要基礎。但是，用于芯片封裝的聚合物材料的導熱性能不佳，嚴重制約著集成化芯片的發展。

據悉，吳唯教授課題組通過Cu2+的原位還原，實現了在二維氮化硼（BN）片層對零維納米Cu球的負載，制備出全新的BN@Cu雜化填料。

由于這種BN@Cu雜化填料特殊的結構特征，一方面提高了填料表面粗糙度，二維BN填料表面因零維納米Cu球的凸起更易形成穩定的導熱網絡；另一方面增大了填料與基體間接觸面積，使熱量從聚合物基體以聲子傳遞形式經二維BN平臺作用再通過納米Cu球傳導提供了更通暢的通道，減少了聲子散射。

二者共同作用的結果，有效提高了聚合物的熱導率。通過對不同負載量下雜化填料對聚合物導熱性能的研究，獲得了對構建導熱網絡最為有效的填料結構，將聚合物導熱系數提高了500%。

目前，該研究工作已在線發表在國際著名期刊Materials & Design上。此外，該研究還得到中國國家自然科學基金委（NSFC）與德國研究聯合會（DFG）聯合基金“中德合作研究小組”、國家留學基金委創新型人才國際合作培養項目“中德合作新型功能高分子材料高端研發人才的國際聯合培養”等項目資助。