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将碳纤维通过平面组装成三维骨架，实现热界面材料的热导率增强( Through-plane assembly of carbon fibers into 3D skeleton achieving enhanced thermal conductivity of a thermal interface material )
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随着功率密度和功耗的不断提高，热管理已成为电子器件研究的重要课题之一。热界面材料（TIMs）应用于热源和散热器之间，是热管理的重要组成部分。碳纤维具有高热导率、高强度重量比、良好的耐疲劳性和耐腐蚀性等优点,是一种很有前途的填料。然而，由于碳纤维的一维结构大大提高了常规方法制备的复合材料的粘度，从而增加了加工的复杂性，因此目前在制备TIMs时很少考虑它们。本文报道了一种基于三维垂直排列碳纤维(3D-CFS)骨架结构的导热TIM。将CFs溶液垂直冷冻，冷冻染色除去结冰，再用环氧树脂基体渗入，制成3D-CFS骨架。在相对较低的CFs负载量为13.0vol%时，复合材料显示出比纯环氧树脂(0.19wm1K1)更高的穿过平面的导热系数(2.84wm1K1)。理论模型定性地表明，取向CFS/环氧复合材料的界面热阻主要来源于CFS-CFS界面，而不是CFS-环氧界面。此外,与纯环氧树脂相比,复合材料的热膨胀系数为23.63ppmK1,在较小的CFs含量（13.0%体积分数）下,玻璃化转变温度提高了222.8°C。我们制作的碳纤维骨架穿面组装在TIMS中具有广阔的应用前景。
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