隨著電子設(shè)備功率和集成度提升，系統(tǒng)內(nèi)部的功率密度越來越高，在設(shè)備運行過程中產(chǎn)生大量熱量，因此導(dǎo)熱材料的市場逐漸火爆。而隨著5G通信、毫米波等領(lǐng)域的發(fā)展，人們在通過導(dǎo)熱硅橡膠解決散熱問題的同時，發(fā)現(xiàn)電子設(shè)備的電磁污染﹑信息泄露等問題也變得越來越嚴重。在密閉環(huán)境中大量電子元器件在工作時會向外界發(fā)射電磁輻射，對周圍設(shè)備造成電磁干擾，需要在電子元器件表面貼合電磁屏蔽/吸波材料來解決這一問題。而電子設(shè)備內(nèi)部空間狹小，導(dǎo)熱硅橡膠已經(jīng)占據(jù)了器件表面縫隙空間，無法疊加使用吸波材料。因此，導(dǎo)熱屏蔽復(fù)合材料/導(dǎo)熱吸波材料已經(jīng)成為解決電子設(shè)備高效散熱和電磁兼容問題最有效的手段。

電磁屏蔽及導(dǎo)熱產(chǎn)業(yè)鏈

電磁屏蔽及導(dǎo)熱材料市場趨勢

隨著技術(shù)的發(fā)展，越來越多的應(yīng)用需要更高的導(dǎo)熱系數(shù)，例如大于6W/m·K，更寬的吸波頻段（100M~6GHz），同時對導(dǎo)熱吸波材料的形態(tài)也有了更高的要求，如基于以上高導(dǎo)熱寬吸波頻段的同時兼具非導(dǎo)電且可回彈性的導(dǎo)熱墊片、高流速的雙組份導(dǎo)熱凝膠等等。

導(dǎo)熱吸波材料的性能需求指標

導(dǎo)熱吸波材料整體研發(fā)思路大致相同，即向高分子基體中添加功能填料使材料具有導(dǎo)熱或吸波功能。一般來說，高分子聚合物的熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率及吸波性能普遍較低，限制了其在高性能電子系統(tǒng)中的進一步應(yīng)用。在目前的工業(yè)生產(chǎn)實際中，將高性能的填料諸如氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、石墨烯、碳纖維、羰基鐵粉、鐵氧體、MXene等加入聚合物基體中制備復(fù)合材料是一種簡單直接的方案。這種加工方式要求較高的填料填充含量才能夠提高材料的功能性，然而過高的填料含量會使所制備的復(fù)合材料機械性能顯著下降，影響了材料的實際應(yīng)用。所以，導(dǎo)熱吸波高分子復(fù)合材料的研究重點在于選擇合適的導(dǎo)熱和吸波填料，同時優(yōu)化兩種功能性填料的搭配比例，表面處理和制備工藝，解決高分子聚合物在高填充下還能保持卓越的機械性能、抗老化性能以及凝膠類產(chǎn)品在滿足高的功能性的同時兼顧凝膠類產(chǎn)品的高擠出速率、易于點膠工藝等等的難題將是未來該類材料的研究發(fā)展趨勢，最終實現(xiàn)導(dǎo)熱性能和吸波性能的綜合最優(yōu)結(jié)果。

導(dǎo)熱吸波墊片

不過目前來說導(dǎo)熱吸波材料的主要指標與單一功能材料相比還有一定差距，而現(xiàn)有吸波材料的有效吸收范圍大多位于較高頻段內(nèi)，要想實現(xiàn)在P/L/S等波段的低厚度強吸收依舊存在一定困難，使用導(dǎo)熱吸波材料的輔助優(yōu)勢還不足以彌補主要功能指標的差距，造成其使用領(lǐng)域受到一定局限。因此想要更好地解決電子器件電磁屏蔽和導(dǎo)熱的綜合問題，開發(fā)出真正實現(xiàn)高分子基體材料導(dǎo)熱、吸波性能共同提升的單一功能填料是未來的必然發(fā)現(xiàn)，而由于這類新型粉體材料大多數(shù)均需要納米尺度的摻雜、修飾、改性，合成方法復(fù)雜、工藝與生產(chǎn)設(shè)備難度高、與高分子材料的相容性驗證等，均是有待一步步攻克的難題。

在“2024年導(dǎo)熱粉體材料創(chuàng)新發(fā)展論壇（第4屆）”簽到日當天，也即3月3日晚上20:00-21:00，將圍繞著導(dǎo)熱、電磁屏蔽的復(fù)合應(yīng)用這個話題舉辦圓桌論壇，主辦方將邀請多位技術(shù)專家坐鎮(zhèn)，共同深入探討當前的技術(shù)現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢，分享技術(shù)經(jīng)驗與研究心得。這是一個仍在成長中的領(lǐng)域，還有許多新技術(shù)與機會等待挖掘，我們期待與各位同行面對面交流，碰撞出更多智慧的火花，為行業(yè)未來發(fā)展指引方向。

特邀嘉賓

王東紅 中電科首席專家、33所副總工程師、研究員

中國電子科技集團有限公司

田麗權(quán)  銷售副總經(jīng)理

廣東金戈新材料股份有限公司

蘇州導(dǎo)熱材料論壇會務(wù)組